2022 - Hvor pålitelige er ulike metoder for å måle volumet i kraniet ut fra magnetresonans-bilder?

Magnetresonanstomografi (MR) av hjernen er en mye brukt metode i forskning på psykiatriske og nevrologiske tilstander. Ett av målene som kan estimeres ved hjelp av vanlige MR-opptak er intrakranielt volum (ICV). Det defineres som volumet innenfor kraniet, som inkluderer hjernen, hjernehinnene og cerebrospinalvæsken som fyller hulrommene inne i hjernen (ventriklene) og rundt hjernen. 

Dette målet har mange viktige bruksområder. Ved sykdommer som medfører vevstap i hjernen, som Alzheimer’s sykdom, kan det å beregne forholdet mellom hjernens volum og ICV fortelle om graden av vevstapet. I studiet av psykiske lidelser undersøkes ofte mer subtile endringer i enkeltregioner i hjernen. Da kan det å bruke ICV som en normaliseringsfaktor føre til resultater som er mindre påvirket av forskjeller i hodestørrelse. Sist, men ikke minst, ICV kan noen ganger være et mål man ønsker å undersøke i seg selv, som i studiet av tilstander der tidlig hjerneutvikling er påvirket. Det har derfor stor betydning at ICV er målt på en pålitelig måte.

I denne studien ble fem ulike metoder for å beregne ICV prøvd ut og sammenlignet. Det ble anvendt MR-bilder fra over 3000 mennesker som enten hadde deltatt som friske kontrolldeltakere i norske studier gjennomført ved senteret NORMENT (https://www.med.uio.no/norment/) eller i UK BioBank i England (https://www.ukbiobank.ac.uk/). Hovedmålene i studien var å sammenligne ulike metoder for å beregne ICV og å undersøke hvordan ICV endres over livsløpet og ved normal aldring.

Sammenligningen mellom de ulike metodene viste et godt samsvar, alt i alt, men samtidig at faktorer som kroppsvekt, alder og kjønn forklarte forskjellene som fantes mellom målingene. Det betyr at valg av metode kan få betydning i kliniske studier. Resultatene viste forskjeller mellom hvilke typer metoder som ble brukt: De metodene som baserte seg på segmentering av bildet for å finne ICV samsvarte bedre enn de som baserte seg på å bruke et standard-templat for å beregne en skaleringsfaktor.

Når det gjaldt hvordan ICV påvirkes av aldring viste resultatene også at valg av metode kan spille inn. I studier hvor man undersøker hver deltaker en gang (kryss-seksjonell undersøkelse) varierte effekten av alder ut fra hvilken metode som ble brukt. Imidlertid viste det seg at effekten av aldring ble mer konsistent når deltakerne ble undersøkt flere ganger (longitudinell undersøkelse). Her viste resultatene at normal aldring i gjennomsnitt er forbundet med 0.3%-0.4% reduksjon i ICV per år.

Studien er publisert i det anerkjente tidsskriftet Human Brain Mapping, og vil gi forskere i studiet av nevrologiske og psykiatriske tilstander et bedre grunnlag for å velge metode for å beregne ICV. Videre gir studien ny kunnskap om hvilke endringer i ICV normal aldring er forbundet med. 

Studien har utspring fra forskningssenteret NORMENT, og doktorgradsstipendiat Stener Nerland og Therese S. Stokkan er førsteforfattere på artikkelen. Psykologspesialist og forsker Kjetil Nordbø Jørgensen, som er ansatt ved Sykehuset Telemark, er en av bidragsyterne på studien.