Misure morfologiche in MRI: automatizzazione di analisi di gruppo

Obiettivo del presente lavoro di tesi è l'automatizzazione di analisi di gruppo, svolte con il software open-source FreeSurfer, su misure morfologiche corticali come lo spessore, l'area, il volume e l'indice di girificazione estratte da immagini MR pesate-T1 del cervello. Rispetto alla procedura di esecuzione delle analisi attraverso interfaccia grafica, l'automatizzazione ha permesso di ridurre notevolmente i tempi di esecuzione dell'analisi di gruppo, garantendo la riproducibilità e la ripetibilità dei risultati. Lavorando su calcolatore con 32 core e 128 GB di RAM, con sistema operativo Linux e sfruttando il sistema di calcolo parallelo OGE, è stato possibile quantificare la riduzione dei tempi di esecuzione per un’analisi di gruppo. A fronte della stima di 570 giorni di continuo utilizzo dell’interfaccia grafica da parte dell’utente, l’automatizzazione ha permesso di realizzare la stessa analisi in 5 giorni, senza richiedere intervento manuale. L’automatizzazione ha consentito, inoltre, la gestione dell'elevata mole dei risultati prodotti a valle dell’analisi di gruppo (~400 GB per un’analisi trasversale), attraverso la selezione automatica dei soli risultati significativi. L'analisi di gruppo automatizzata è stata applicata a tre dataset. Il primo dataset include pazienti con diagnosi di SCA2 i cui valori di spessore corticale, area, volume e indice di girificazione sono risultati minori di quelli dei soggetti sani; l’indice di girificazione si è dimostrato un buon candidato nel monitorare lo stato della patologia. Il secondo dataset include soggetti con VMCI; in questo caso l’analisi di gruppo ha confermato come i punteggi ottenuti nel test neuropsicologico MMSE riflettano le alterazioni della sostanza grigia. Il terzo dataset è costituito da soli soggetti sani acquisiti a campo ultra-alto (7T). L'analisi ha mostrato una correlazione negativa tra l'età e lo spessore corticale; inoltre tale misura risulta significativamente maggiore nelle donne.