FreeSurfer神经退行性变测量的重测信度

可靠的脑结构测量对于研究神经退行性变以及设计有足够效力的衰老和阿尔茨海默病（AD）研究至关重要。我们在100名从认知正常到痴呆的老年人（平均年龄73.5岁）中评估了FreeSurfer 7.1形态测量指标的重测信度。每位参与者在同一台扫描仪上接受了两次T1加权3T MRI扫描，间隔较短（平均5.5周），以最大限度减少生物学变化。分割采用标准的横断面和纵向FreeSurfer模式进行，重点关注与AD相关的内嗅皮层、海马体、侧脑室、脉络丛体积以及AD皮层厚度特征。可靠性通过绝对和均方根重测差异、差异标准差和组内相关系数进行量化。与横断面处理相比，纵向处理在大多数测量中将精度提高了15%–50%，其中内嗅皮层厚度的增益最大。较大、解剖结构清晰的区域（如海马体、AD特征）比小结构或几何形状复杂的结构（如内嗅皮层、脉络丛）具有更高的可靠性。图像质量（以欧拉数表示）是唯一与测量变异性显著相关的因素；可靠性与年龄、性别、认知状态、扫描间隔或淀粉样蛋白/tau PET负荷无关。功效分析表明，检测1%的个体内变化所需的样本量从36（AD特征）到>300（内嗅皮层）不等。我们观察到FreeSurfer 7对脉络丛体积测量的可靠性较低。这些结果为老年人FreeSurfer测量变异性的预期提供了实用基准。它们突出了纵向处理和严格质量控制对脑衰老和AD研究的优势。