1. Validation of an automatic tool for the rapid measurement of brain atrophy and white matter hyperintensity: QyScore®
- Author
-
Cavedo, Enrica, Tran, Philippe, Thoprakarn, Urielle, Martini, Jean-Baptiste, Movschin, Antoine, Delmaire, Christine, Gariel, Florent, Heidelberg, Damien, Pyatigorskaya, Nadya, Ströer, Sébastian, Krolak-Salmon, Pierre, Cotton, Francois, dos Santos, Clarisse, Dormont, Didier, Qynapse, Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain (ARAMIS), Sorbonne Université (SU)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hôpital de la Fondation Ophtalmologique Adolphe de Rothschild [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Hôpital Pellegrin, CHU Bordeaux [Bordeaux]-Groupe hospitalier Pellegrin, Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] (CHLS), Hospices Civils de Lyon (HCL), Service de Neuroradiologie [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche en neurosciences de Lyon - Lyon Neuroscience Research Center (CRNL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé (CREATIS), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), HAL-SU, Gestionnaire, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Automated quantification ,[SDV.MHEP] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,White matter ,Leukoaraiosis ,Brain ,Reproducibility of Results ,Neurodegenerative Diseases ,General Medicine ,Hippocampus ,030218 nuclear medicine & medical imaging ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Magnetic resonance imaging ,Central Nervous System Diseases ,Humans ,Radiology, Nuclear Medicine and imaging ,Atrophy ,030217 neurology & neurosurgery ,[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology - Abstract
Objectives QyScore® is an imaging analysis tool certified in Europe (CE marked) and the US (FDA cleared) for the automatic volumetry of grey and white matter (GM and WM respectively), hippocampus (HP), amygdala (AM), and white matter hyperintensity (WMH). Here we compare QyScore® performances with the consensus of expert neuroradiologists. Methods Dice similarity coefficient (DSC) and the relative volume difference (RVD) for GM, WM volumes were calculated on 50 3DT1 images. DSC and the F1 metrics were calculated for WMH on 130 3DT1 and FLAIR images. For each index, we identified thresholds of reliability based on current literature review results. We hypothesized that DSC/F1 scores obtained using QyScore® markers would be higher than the threshold. In contrast, RVD scores would be lower. Regression analysis and Bland–Altman plots were obtained to evaluate QyScore® performance in comparison to the consensus of three expert neuroradiologists. Results The lower bound of the DSC/F1 confidence intervals was higher than the threshold for the GM, WM, HP, AM, and WMH, and the higher bounds of the RVD confidence interval were below the threshold for the WM, GM, HP, and AM. QyScore®, compared with the consensus of three expert neuroradiologists, provides reliable performance for the automatic segmentation of the GM and WM volumes, and HP and AM volumes, as well as WMH volumes. Conclusions QyScore® represents a reliable medical device in comparison with the consensus of expert neuroradiologists. Therefore, QyScore® could be implemented in clinical trials and clinical routine to support the diagnosis and longitudinal monitoring of neurological diseases. Key Points • QyScore® provides reliable automatic segmentation of brain structures in comparison with the consensus of three expert neuroradiologists. • QyScore® automatic segmentation could be performed on MRI images using different vendors and protocols of acquisition. In addition, the fast segmentation process saves time over manual and semi-automatic methods. • QyScore® could be implemented in clinical trials and clinical routine to support the diagnosis and longitudinal monitoring of neurological diseases.
- Published
- 2022