Reliabilität der Quantifizierung von vaskulären Läsionen der weißen Hirnsubstanz - ein Beitrag zur replizierbaren quantitativen Diagnostik[1]

Zusammenfassung

Problemstellung: Mikroangiopathische Läsionen des Hirngewebes sind mit der vaskulären subkortikalen Demenz korreliert. Die „erfahrungsdeterminierte” Beurteilung ist ungenügend, die Beurteilung mit Skalen kann zur replizierbaren Quantifizierung beitragen. Methodik: Von 9 Ärzten werden in einer zweimaligen Beurteilung die vaskulären Läsionen der weißen Hirnsubstanz (WML) in Anzahl, Ausprägung und Lokalisation in 10 MRT-Studien für 12 anatomisch definierte Regionen quantifiziert (Score). Aus den Scores werden Observer-Paare gebildet. Man erhält für 9 Observer und 10 Studien 90 Intra-Observer-Differenzwerte für jeden der 12 WML-Scores. Analog dazu sind für die Inter-Observer-Reliabilität für 9 Ärzte und 10 Studien für 12 anatomisch definierte WML-Scores 360 Differenzwerte für jeden Score und jede Beurteilung zu bilden. Die Übereinstimmung (Reliabilität) wird als Intraklasskorrelation (ICC) berechnet. Ergebnisse: Für die Intra-Observer-Betrachtung liegt der Median der Differenzen für das Gesamthirn bei 1,5 gegenüber 0 für definierte Teilareale resp. bei 3 und 1 für die Inter-Observer-Betrachtung. Die Intraklasskorrelation beträgt, bezogen auf jeweils 10 Studien, für die Intra-Observer-Betrachtung durchschnittlich 0,88, für die Inter-Observer-Reliabilität durchschnittlich 0,70, gemittelt für 1. und 2. Beurteilung. Die Beurteilung einer Studie dauert etwa 6 Minuten. Schlussfolgerung: Die benutzte Beurteilungsskala quantifiziert zuverlässig die mit der klinischen Diagnose einer vaskulären Demenz korrelierten WML. Die Differenzierung von altersassoziierter physiologischer vs. pathologischer Ausprägung der Scores ist ein Beitrag zur quantitativen Diagnostik im Rahmen der Bildgebung der Demenzen.

Abstract

Purpose: Microangiopathic lesions of the brain tissue correlate with the clinical diagnosis of vascular subcortical dementia. The “experience-based” evaluation is insufficient. Rating scales may contribute to reproducible quantification. Materials and Methods: In MRI studies of 10 patients, 9 neuroradiologists quantified vascular white matter lesions (WMLs) at two different points in time for 12 anatomically defined regions with respect to number, size and localization (score). For 9 observers and 10 studies, 90 intra-observer differences were obtained for each of the 12 WML scores. To calculate the inter-observer reliability, rating pairs were formed. Furthermore, 360 differences were computed for each score and rating for 12 anatomically defined WML scores, and the intraclass correlation (ICC) was calculated as a measure of agreement (reliability). Results: As to the intra-observer reliability, the median of the differences was 1.5 for the entire brain as opposed to 0 for defined brain regions. The corresponding values for the inter-observer reliability were 3 and 1, respectively. The mean intra-class correlation coefficient for the 10 studies was 0.88, whereas the mean interclass correlation concerning the inter-observer reliability was 0.70, with the first and second rating being averaged. The rating of each study took about 6 minutes. Conclusion: The rating scale with high intra- and inter-observer reliability can dependably quantify WMLs and correlates with the clinical diagnosis of vascular dementia. Using a reliable rating scale, the diagnostic distinction of age-associated physiological vs. pathological size of the WML can make a contribution to the reproducible quantifiable diagnostic evaluation of vascular brain tissue lesions within the framework of dementia diagnostics.

Dementia - white matter lesion (WML) - diagnostics - rating scales - reliability

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1 Die Ergebnisse beruhen auf der Analyse von Daten, die im Rahmen einer DFG-geförderten Studie (HE 2748) gewonnen wurden.