拡散テンソル画像分析の改善された血管周囲空間（DTI-ALPS）インデックス：OASIS-3データセットの再配向技術の分析

目的：血管周囲空間（DTI-ALPS）インデックスに沿った拡散テンソル画像解析は、脳のグリンフェン機能を反映することを目的としています。ただし、頭の回転により、再現性と信頼性が低下する場合があります。この研究の目的は、DTIデータの再配向により、OASIS-3データセットを使用してALPSインデックスの再現性を改善するかどうかを評価することを目的としています。 材料と方法：234 OASIS-3データセットからの認知的に正常な被験者が含まれていました。DTIのベクトル情報を別のスペースに登録し、再配向性の拡散性マップを作成した手法を使用して、オリジナルおよび再配向のALPSインデックスを計算しました。Fテストを使用して、元のALPSインデックスの分散を比較しました。その後、Z-（下等液、N = 43）またはX軸（右左、n = 25）の周りの頭回転の被験者と、評価者内および人間間の信頼性の評価のために選択されました。頭部回転とニュートラルヘッド位置の参加者向けの元のALPSインデックスのクラス内相関係数（ICC）を個別に計算しました。元のALPSインデックスを比較したブランド・アルトマンのプロットも評価されました。 結果：再配向ALPSインデックスは、元のALPS指数よりも著しく小さな分散を示しました（P <0.001）。依存性と相互関係のために、再配向技術は、頭回転の被験者でさえALPSインデックスを計算する際に優れた濃度の再現性を示しました（元のALPSインデックスのICC：0.52-0.81;再配向ALPS指数のICCS：> 0.85）。X軸回転を伴う被験者のブランドアルトマンプロットの95％の一致制限のより広い範囲が特定され、X軸回転がALPS指数の計算に著しく影響する可能性があることを示しています。 結論：この研究で使用された手法により、再配向性の拡散性マップの作成が可能になり、ALPSインデックスの計算における再現性が向上しました。

PURPOSE: Diffusion tensor image analysis along the perivascular space (DTI-ALPS) index is intended to reflect the glymphatic function of the brain; however, head rotation may reduce reproducibility and reliability. This study aimed to evaluate whether reorientation of DTI data improves the reproducibility of the ALPS index using the OASIS-3 dataset. MATERIALS AND METHODS: 234 cognitively normal subjects from the OASIS-3 dataset were included. Original and reoriented ALPS indices were calculated using a technique that registered vector information of DTI to another space and created reoriented diffusivity maps. The F test was used to compare variances of the original and reoriented ALPS indices. Subsequently, subjects with head rotation around the z- (inferior-superior; n = 43) or x axis (right-left; n = 25) and matched subjects with neutral head position were selected for evaluation of intra- and inter-rater reliability. Intraclass correlation coefficients (ICCs) of the original and reoriented ALPS indices for participants with head rotation and neutral head position were calculated separately. The Bland-Altman plot comparing the original and reoriented ALPS indices was also evaluated. RESULTS: The reoriented ALPS index exhibited a significantly smaller variance than the original ALPS index (p < 0.001). For intra- and inter-reliability, the reorientation technique showed good-to-excellent reproducibility in calculating the ALPS index even in subjects with head rotation (ICCs of original ALPS index: 0.52-0.81; ICCs of reoriented ALPS index: > 0.85). A wider range of the 95% limit of agreement of the Bland-Altman plot for subjects with x axis rotation was identified, indicating that x axis rotation may remarkably affect calculation of the ALPS index. CONCLUSION: The technique used in this study enabled the creation of reoriented diffusivity maps and improved reproducibility in calculating the ALPS index.