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Neuroscience

Segmentación manual del plexo coroideo humano mediante resonancia magnética cerebral

Published: December 15, 2023 doi: 10.3791/65341
Automatic Translation
*1,2, *3,4, 1,2, 5,6,7, 1,2,8
1Department of Psychiatry, Beth Israel Deaconess Medical Center, 2Division of Translational Neuroscience, Beth Israel Deaconess Medical Center, 3Huaxi MR Research Center (HMRRC), Department of Radiology, West China Hospital of Sichuan University, 4Department of Psychiatry and Psychotherapy, Jena University Hospital, 5AI in Medical Imaging, German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), 6A. A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital, 7Department of Radiology, Harvard Medical School, 8Department of Psychiatry, Harvard Medical School
* These authors contributed equally

Summary

A pesar del papel crucial del plexo coroideo en el cerebro, los estudios de neuroimagen de esta estructura son escasos debido a la falta de herramientas fiables de segmentación automatizada. El presente protocolo tiene como objetivo garantizar la segmentación manual del plexo coroideo de referencia que pueda servir de base para futuros estudios de neuroimagen.

Abstract

El plexo coroideo se ha implicado en el neurodesarrollo y en una serie de trastornos cerebrales. La evidencia demuestra que el plexo coroideo es fundamental para la maduración del cerebro, la regulación inmunoinflamatoria y el funcionamiento conductual y cognitivo. Sin embargo, las herramientas actuales de segmentación automatizada de neuroimágenes son deficientes a la hora de segmentar de forma precisa y fiable el plexo coroideo del ventrículo lateral. Además, no existe ninguna herramienta que segmente el plexo coroideo ubicado en el tercer y cuarto ventrículo del cerebro. Por lo tanto, se necesita un protocolo que delinee cómo segmentar el plexo coroideo en el ventrículo lateral, tercero y cuarto para aumentar la confiabilidad y replicabilidad de los estudios que examinan el plexo coroideo en trastornos del neurodesarrollo y cerebrales. Este protocolo proporciona pasos detallados para crear archivos etiquetados por separado en 3D Slicer para el plexo coroideo basado en imágenes DICOM o NIFTI. El plexo coroideo se segmentará manualmente utilizando los planos axial, sagital y coronal de las imágenes T1w, asegurándose de excluir los vóxeles de las estructuras de materia gris o blanca que bordean los ventrículos. Las ventanas se ajustarán para ayudar en la localización del plexo coroideo y sus límites anatómicos. Como parte de este protocolo se demostrarán los métodos para evaluar la precisión y la fiabilidad. La segmentación estándar de oro del plexo coroideo mediante delineaciones manuales se puede utilizar para desarrollar herramientas de segmentación automatizada mejores y más confiables que se pueden compartir abiertamente para dilucidar los cambios en el plexo coroideo a lo largo de la vida y dentro de varios trastornos cerebrales.

Introduction

Función del plexo coroideo
El plexo coroideo es una estructura altamente vascularizada en el cerebro que consiste en capilares fenestrados y una monocapa de células epiteliales del plexo coroideo1. El plexo coroideo se proyecta hacia los ventrículos cerebrales laterales, tercero y cuarto y produce líquido cefalorraquídeo (LCR), que desempeña un papel importante en el patrón neural2 y en la fisiología cerebral 3,4. El plexo coroideo secreta sustancias neurovasculares, abarca un depósito similar al de las células madre y actúa como una barrera física para impedir la entrada de metabolitos tóxicos, una barrera enzimática para eliminar las fracciones que eluden la barrera física y una barrera inmunológica para proteger contra invasores extraños5. El plexo coroideo modula la neurogénesis6, la plasticidad sináptica7, la inflamación8, el ritmo circadiano 9,10, el eje cerebral intestinal11 y la cognición12. Además, las citocinas periféricas, el estrés y la infección (incluido el SARS-CoV-2) pueden alterar la barrera hematoencefálica 13,14,15,16. Por lo tanto, el sistema plexo coroideo-LCR es integral para el neurodesarrollo, la maduración de los neurocircuitos, la homeostasis cerebral y la reparación17. Dado que las alteraciones inmunitarias, inflamatorias, metabólicas y enzimáticas afectan al cerebro, los investigadores están utilizando herramientas de neuroimagen para evaluar el papel del plexo coroideo a lo largo de la vida y en los trastornos cerebrales 18,19,20. Sin embargo, existen limitaciones en las herramientas automatizadas de uso común para la segmentación del plexo coroideo, como FreeSurfer, que dan como resultado que el plexo coroideo esté mal segmentado. Por lo tanto, existe una necesidad crítica de una segmentación manual del plexo coroideo que pueda utilizarse para desarrollar una herramienta automatizada precisa para la segmentación del plexo coroideo.

Plexo coroideo en el neurodesarrollo y trastornos cerebrales
El papel del plexo coroideo en los trastornos cerebrales ha sido descuidado durante mucho tiempo, principalmente porque se consideraba como un actor de apoyo cuya función era amortiguar el cerebro y mantener un equilibrio adecuado de sal 2,21. Sin embargo, el plexo coroideo ha ganado atención como una estructura ligada a trastornos cerebrales como los síndromes de dolor22, el SARS-CoV-2 16,23,24, el neurodesarrollo2 y los trastornos cerebrales19, lo que sugiere un efecto transdiagnóstico en el desarrollo de trastornos del comportamiento. En los trastornos del neurodesarrollo, los quistes del plexo coroideo se asociaron con un mayor riesgo de retraso en el desarrollo, trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) o trastorno del espectro autista (TEA)25,26. Además, se encontró que el volumen del plexo coroideo del ventrículo lateral estaba aumentado en pacientes con TEA27. En los trastornos cerebrales, las anomalías del plexo coroideo se han descrito desde 1921 en los trastornos psicóticos28,29. Estudios previos han identificado el agrandamiento del plexo coroideo mediante la segmentación FreeSurfer en una gran muestra de pacientes con trastornos psicóticos en comparación con sus familiares de primer grado y controles19. Estos hallazgos se replicaron utilizando el volumen del plexo coroideo segmentado manualmente en una gran muestra de población clínica de alto riesgo de psicosis y se encontró que estos pacientes tenían un volumen de plexo coroideo mayor en comparación con los controles sanos30. Hay un número creciente de estudios que demuestran el agrandamiento del plexo coroideo en el síndrome de dolor regional complejo22, accidente cerebrovascular31, esclerosis múltiple20,32, Alzheimer33,34 y depresión35, y algunos demuestran un vínculo entre la actividad inmunológica/inflamatoria periférica y cerebral. Estos estudios de neuroimagen son prometedores; sin embargo, la mala segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral por FreeSurfer21 limita la confiabilidad de la estimación automatizada del volumen del plexo coroideo. Como resultado, los estudios sobre la esclerosis múltiple20,32, la depresión35, el Alzheimer34 y la psicosis temprana36 han comenzado a segmentar manualmente el plexo coroideo del ventrículo lateral, pero no existen pautas actuales sobre cómo hacerlo, ni tampoco su orientación sobre la segmentación del plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo.

Las herramientas de segmentación comunes excluyen el plexo coroideo
Las canalizaciones de segmentación cerebral como FreeSurfer37,38,39, FMRIB Software Library (FSL)40, SLANT41 y FastSurfer (desarrollado por el coautor Martin Reuter)42,43, segmentan de forma precisa y fiable las estructuras corticales y subcorticales empleando paradigmas de segmentación basados en atlas (FSL), atlas y en superficies (FreeSurfer) y de aprendizaje profundo (SLANT y FastSurfer). Las debilidades de algunos de estos enfoques incluyen la velocidad de procesamiento, la generalización limitada a diferentes escáneres, las intensidades de campo y los tamaños de vóxeles37,44, y la alineación forzada del mapa de etiquetas en un espacio de atlas estándar. Sin embargo, la capacidad de segmentar el plexo coroideo y la compatibilidad con la resonancia magnética de alta resolución solo es abordada por FreeSurfer y FastSurfer. Las redes neuronales detrás de FastSurfer se entrenan con las etiquetas del plexo coroideo de FreeSurfer, por lo que heredan las limitaciones de confiabilidad y cobertura discutidas anteriormente de FreeSurfer, con el tercer y cuarto ventrículo ignorados21. También existen limitaciones actuales para la resonancia magnética de alta resolución, pero la transmisión de alta resolución45 y FastSurferVINN43 de FreeSurfer se pueden usar para manejar este problema.

Herramientas actuales de segmentación del plexo coroideo
Solo hay una herramienta de segmentación disponible gratuitamente para el plexo coroideo, pero la precisión de la segmentación es limitada. La segmentación precisa del plexo coroideo puede verse afectada por una variedad de factores, que incluyen (1) variabilidad en la ubicación del plexo coroideo (espacialmente no estacionario) debido a su ubicación dentro de los ventrículos, (2) diferencias en la intensidad del vóxel, el contraste, la resolución (heterogeneidad dentro de la estructura) debido a la heterogeneidad celular, la función dinámica del plexo coroideo, cambios patológicos o efectos parciales de volumen, (3) diferencias de tamaño ventricular relacionadas con la edad o la patología que afectan el tamaño del plexo coroideo, y (4) proximidad a estructuras subcorticales adyacentes (hipocampo, amígdala, caudado y cerebelo), que también son difíciles de segmentar. Dados estos desafíos, las segmentaciones de FreeSurfer a menudo subestiman o sobreestiman, etiquetan erróneamente o ignoran el plexo coroideo.

Tres publicaciones recientes abordaron la brecha de la segmentación confiable del plexo coroideo con un modelo de mezcla gaussiana (GMM)46, un Axial-MLP47 y enfoques de aprendizaje profundo basados enU-Net48. Cada modelo se entrenó y evaluó utilizando conjuntos de datos privados, etiquetados manualmente, de un máximo de 150 sujetos con una diversidad limitada de escáneres, sitios, datos demográficos y trastornos. Si bien estas publicaciones 46,48,49 lograron mejoras significativas con respecto a la segmentación del plexo coroideo de FreeSurfer, a veces duplicando la intersección de la predicción y la verdad del terreno, ninguno de los métodos está (1) validado en resonancia magnética de alta resolución, (2) tiene análisis dedicados de generalización y confiabilidad, (3) presenta grandes conjuntos de datos representativos de entrenamiento y prueba, (4) aborda o analiza específicamente los desafíos de segmentación del plexo coroideo como Efectos de volumen parcial, o (5) está disponible públicamente como una herramienta lista para usar. Por lo tanto, el "estándar de oro" actual para la segmentación del plexo coroideo es el trazado manual, por ejemplo, utilizando 3D Slicer50 o ITK-SNAP51, que no se ha descrito previamente y ha sido un desafío importante para los investigadores que desean examinar el papel del plexo coroideo en sus estudios. Se eligió 3D Slicer para la segmentación manual debido a la familiaridad del autor con el software y porque proporciona al usuario varias herramientas basadas en diferentes enfoques que se pueden combinar para obtener el resultado deseado. Se pueden utilizar otras herramientas, como ITK-SNAP, que está orientada principalmente a la segmentación de imágenes, y una vez dominada la herramienta, el usuario puede obtener buenos resultados. Además, los autores han llevado a cabo un estudio de casos y controles que demuestra la alta precisión y fiabilidad de su técnica de segmentación manual utilizando 3D Slicer30, y esa metodología específica se describe en este documento.

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Protocol

El presente protocolo fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional del Centro Médico Beth Israel Deaconess. Para esta demostración del protocolo se utilizó un sujeto sano con una resonancia magnética cerebral libre de artefactos o movimientos, y se obtuvo el consentimiento informado por escrito. Se utilizó un escáner de resonancia magnética de 3,0 T con una bobina de cabezal de 32 canales (ver Tabla de materiales) para adquirir imágenes 3D-T1 con una resolución de 1 mm x 1 mm x 1,2 mm. Se utilizó la secuencia MP-RAGE ASSET con un campo de visión de 256 x 256, TR/TE/TI=7,38/3,06/400 ms, y un ángulo de giro de 11 grados.

1. Importación de resonancia magnética cerebral a 3D Slicer

NOTA: 3D Slicer proporciona documentación relacionada con su interfaz de usuario.

  1. Prepare los archivos DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) o NIFTI (Neuroimaging Informatics Technology Initiative) de resonancia magnética cerebral para importarlos a 3D Slicer.
  2. Importe datos DICOM haciendo clic en el botón DCM en la esquina superior izquierda de la barra de herramientas. A continuación, haga clic en el botón Importar archivos DICOM para importar datos en formato DICOM.
  3. Si los datos de la resonancia magnética están en formato NIFTI, impórtelos haciendo clic en el botón DATOS en la esquina superior izquierda de la barra de herramientas. En el cuadro de diálogo emergente, seleccione Elegir directorio para agregar a los datos NIFTI de importación por lotes en una carpeta o seleccione Elegir archivo(s) para agregar para importar archivos NIFTI específicos. A continuación, haga clic en el botón Aceptar para continuar con la carga de datos en 3D Slicer.
  4. Después de la importación, los datos de la resonancia magnética aparecerán en la ventana de la derecha que muestra los planos axial, sagital y coronal.
  5. Cambie el diseño de las ventanas navegando a Diseños y seleccionando un diseño específico. Esto se puede encontrar haciendo clic en la imagen del módulo Diseños en la barra de herramientas de 3D Slicer o a través de Ver > Diseños desde el menú de la aplicación.

2. Descarga de DICOM a partir de datos de muestra en 3D Slicer

  1. Haga clic en el botón Descargar datos de muestra en la pantalla de inicio de la sección Bienvenido a la segmentación de datos. A continuación, seleccione el botón MRHead e iniciará el proceso de descarga, que puede tardar unos minutos.
  2. Asegúrese de que los datos de la resonancia magnética cerebral con los planos axial, sagital y coronal se muestren en la ventana derecha.

3. Control de calidad y ajuste de la imagen de resonancia magnética

  1. Determine cualitativamente la calidad de la imagen y la presencia de artefactos debido al movimiento de la cabeza o a problemas de escaneo mediante la revisión crítica de cada corte de resonancia magnética.
  2. Amplíe el corte de la imagen haciendo clic con el botón derecho y moviendo el ratón hacia arriba o hacia abajo para alejar o acercar, respectivamente.
  3. Para mover el sector de la imagen, haga clic con el botón izquierdo en la imagen, mantenga presionada la tecla Mayús y arrastre el mouse.
  4. Ajustar el brillo de la imagen puede ayudar a ver el plexo coroideo. Para hacer esto, haga clic en Ajustar ventana / nivel de volumen en la barra de herramientas o haga clic con el botón izquierdo en la imagen y mueva el mouse hacia arriba o hacia abajo para aumentar o disminuir el brillo, respectivamente.
  5. Ajustar el contraste también puede ayudar a encontrar el plexo coroideo. Haga clic con el botón izquierdo en el sector de la imagen y mueva el ratón hacia la izquierda o hacia la derecha para aumentar o disminuir el contraste, respectivamente. Para determinar el contraste adecuado para el plexo coroideo, utilice los núcleos de materia gris profunda (masas centrales de materia gris dispuestas alrededor de los ventrículos lateral y tercero) o la intensidad de la señal que se muestra en la barra de escala de contraste.
  6. Una vez seleccionado el contraste preferido, mantenga el mismo contraste a lo largo de la segmentación y no ajuste las posibles variaciones en las regiones supra e infratentoriales.

4. Creación de los segmentos manuales del plexo coroideo

  1. Para comenzar la segmentación del plexo coroideo lateral, tercer y cuarto ventrículo, cree los archivos de segmentación en el módulo Editor de segmentos . Para navegar allí, haga clic en el Editor de segmentos en la barra de herramientas o vaya al menú desplegable Módulos: y seleccione Editor de segmentos.
  2. Haga clic en el menú desplegable de segmentación para seleccionar diferentes segmentaciones (si se crearon varias segmentaciones) y cambiar el nombre de la segmentación seleccionada actualmente.
  3. Utilice el menú desplegable Volumen maestro para elegir qué conjuntos NIFTI o DICOM necesitan edición. Solo cuando se selecciona el archivo de volumen, el usuario puede comenzar a segmentar/editar.
  4. Haga clic en el botón Agregar dos veces para agregar dos segmentos para el plexo coroideo del ventrículo lateral. Para cambiarles el nombre, haga doble clic en el nombre y cámbielos a Plexo coroideo del ventrículo lateral derecho y Plexo coroideo del ventrículo lateral izquierdo.
  5. Haga clic en el botón Agregar nuevamente para agregar segmentos para el plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo, y cámbieles el nombre a "Plexo coroideo del3er ventrículo" y "Plexo coroideo del4er ventrículo".

5. Visualización de diferentes sectores y segmentaciones

  1. Antes de editar, realice un estudio de fondo para saber cómo moverse entre los diseños en la ventana de visualización y cómo cambiar la vista u opacidad de las segmentaciones.
  2. En la parte superior de la ventana de visualización y a la izquierda del control deslizante de corte, haga clic en el icono de chincheta. Esto abrirá un menú desplegable, que puede variar según el diseño específico en el que se encuentre la ventana.
    NOTA: La utilización de diferentes diseños puede ser útil al segmentar el plexo coroideo, ya que su estructura puede variar entre individuos. Por ejemplo, el diseño "Convencional" permite al usuario ver simultáneamente los tres cortes y una vista 3D de la escena. Al elegir "solo corte rojo/amarillo/verde", el usuario obtiene una vista de cerca del corte 2D para permitir una segmentación más precisa del plexo coroideo.

6. Delineación de las ROI del plexo coroideo del ventrículo lateral

NOTA: El registro de imágenes en una plantilla no es necesario para la segmentación manual.

  1. Para el plexo coroideo del ventrículo lateral, comience en el plano axial asegurándose de que las imágenes se coloquen en función de la línea bicomisural. A continuación, utilice el trígono colateral como punto de referencia para localizar el ventrículo lateral del plexo coroideo.
    1. Una vez que se hayan realizado las ediciones en el plano axial, pase a las vistas restantes (sagital y coronal) para asegurarse de que la segmentación manual del plexo coroideo del ventrículo lateral no esté capturando el parénquima cerebral circundante o el LCR.
  2. Para comenzar a editar, haga clic en el segmento en el que desea trabajar y el nombre del segmento se resaltará.
  3. Haga clic en la herramienta Pintar o Dibujar en la sección Efectos del Editor de segmentos para comenzar la segmentación manual.
    NOTA: Es mejor comenzar a segmentar en un plano (coronal, axial o sagital) y, una vez que se haya completado la segmentación en todos los cortes, pasar a otros planos para verificar y refinar la segmentación manual. Se sugiere que el usuario comience con los planos axial o coronal, ya que el ventrículo lateral y el plexo coroideo se ven más fácilmente en estas vistas.
  4. Cuando utilice la herramienta Dibujar , haga clic con el botón izquierdo y mantenga pulsado para dibujar un contorno en el límite del plexo coroideo del ventrículo lateral. Una vez trazado, haga clic con el botón derecho para rellenar el área dibujada.
  5. Al utilizar la herramienta Pintar , seleccione primero el diámetro del pincel que se utilizará para pintar. Se sugiere un pincel del 3% o 5% para una delineación más precisa del plexo coroideo, mientras que el 10% puede ser útil para selecciones más grandes.
  6. Para cualquiera de las herramientas, utilice Pintar o Borrar para rectificar cualquier delineación errónea agregando o eliminando selecciones.
    NOTA: Hacer referencia a otros planos de visión puede ayudar a identificar la estructura del plexo coroideo del ventrículo lateral frente a otras estructuras cerebrales, como la materia gris circundante, el fórnix, el cuerpo calloso o el hipocampo. Se recomienda al usuario que excluya los escáneres cerebrales que tengan quistes del plexo coroideo identificados.
  7. Utilice el nivel del núcleo rojo como punto de referencia para detener la segmentación del plexo coroideo en los ventrículos laterales.

7. Delineación de las ROI del plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo

NOTA: Las imágenes T1w de mayor resolución (como 0,7 o 0,8 mm) y las obtenidas en una RM de 7T proporcionarían una segmentación manual más precisa y fiable del plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo. Segmentar el plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo es más difícil que el plexo coroideo del ventrículo lateral, ya que estas regiones pueden ser mucho más pequeñas y con menos vóxeles para delimitar.

  1. Para el plexo coroideo del tercer ventrículo, comience en el plano sagital y use el foramen de Monro, el fórnix, el cuerpo calloso, el tálamo y la vena cerebral interna como puntos de referencia para identificar el plexo coroideo en eltercer ventrículo . Moverse entre cortes dentro del mismo plano puede ayudar a determinar si una región es el fórnix, el tálamo, la vena o el plexo coroideo del tercer ventrículo.
    1. Una vez que se hayan realizado las ediciones en el plano sagital, navegue a las vistas restantes (axial y coronal) para asegurarse de que la segmentación manual del plexo coroideo del tercer ventrículo no esté seleccionando el parénquima cerebral circundante o el LCR.
  2. De manera similar, para el plexo coroideo del cuarto ventrículo, comience en el plano sagital y use el pedúnculo cerebeloso superior, la protuberancia y la médula como puntos de referencia para identificar el plexo coroideo en el cuarto ventrículo. Moverse entre cortes dentro del mismo plano puede ayudar a determinar si una región es el cerebelo, la amígdala cerebelosa, el velo medular inferior o el plexo coroideo del4º ventrículo.
    1. Una vez que se hayan completado las ediciones en el plano sagital, pase a las vistas restantes (axial y coronal) para asegurarse de que la segmentación manual del plexo coroideo del cuarto ventrículo no esté seleccionando el parénquima cerebral circundante o el LCR.

8. Cálculo de los volúmenes del plexo coroideo

  1. En el menú desplegable Módulos , vaya a Cuantificación y seleccione Estadísticas de segmento.
  2. En Entradas, seleccione el nuevo mapa de segmentación para cuantificar en la herramienta Segmentación y elija el volumen de RMN en el volumen escalar. En Tabla de salida (en Salida), elija la opción Tabla . Una vez completado, presione Aplicar y aparecerá una tabla que contiene el volumen del plexo coroideo en varias unidades.

9. Guardar los segmentos y los resultados de volumen

  1. Haga clic en el botón Guardar en la esquina superior izquierda de la barra de herramientas para guardar los archivos generados.
  2. Guarde los archivos de segmentación como .nrrd (archivo de segmentación 3D), .nii.gz (archivo NIFTI) o .tsv (archivo de tabla).

10. Determinación de la precisión, el rendimiento y la concordancia de la segmentación

NOTA: Se recomienda utilizar el paquete MONAI (ver Tabla de Materiales), que describe el Coeficiente de Dice (DC) y la Distancia de Superficie promedio de DeepMind (avgSD). A continuación se describen los detalles sobre DC y avgSD. Para calcular estas métricas, los lectores necesitarán saber cómo programar (por ejemplo, python, leer imágenes del disco, volver a formatear los datos a las matrices de entrada apropiadas para estas funciones). No existe un paquete fácil de usar que incluya todas estas métricas.

  1. La puntuación DC es un enfoque estándar para cuantificar la superposición de dos dominios geométricos. Para calcular la puntuación media de DC entre dos segmentaciones, proporcione dos tensores y_pred e y, es decir, imágenes de varios fotogramas con un fotograma para cada imagen de etiqueta binarizada. Los tensores y_pred e y pueden contener segmentaciones de dos evaluadores manuales diferentes, segmentaciones repetidas del mismo evaluador o predicción automatizada y realidad fundamental manual.
    1. Utilice la función monai.metrics.compute_meandice para calcular la puntuación media de DC.
    2. Genere tensores de etiquetas binarias adecuados con monai.transforms.post.
      NOTA: El parámetro include_background se puede establecer en False para excluir la primera categoría (índice de canal 0) del cálculo de DC, que, por convención, se supone que es un fondo.
  2. Considere que la puntuación promedio de SD es menos común y tenga en cuenta que el enfoque puede diferir, ya que existen varias definiciones para la distancia de superficie. Por ejemplo, utilice la distancia máxima (también conocida como distancia de Hausdorff, muy sensible a los valores atípicos), la distancia media (como se describe aquí) y el percentil 95 (muy robusto) como medidas de uso frecuente.
    1. Utilice la función compute_average_surface_distance para calcular la puntuación avgSD.
    2. Asegúrese de que esta función calcula la distancia media de la superficie de y_pred a y en la configuración predeterminada.
    3. Además, si symmetric = True, asegúrese de que se devuelve la distancia media de la superficie simétrica entre estas dos entradas.
  3. Realizar el análisis estadístico de la puntuación DC y avgSD en varios casos se puede realizar mediante el uso de la prueba robusta de rangos con signo de Wilcoxon para el análisis pareado.
  4. Considere la posibilidad de utilizar el coeficiente de correlación intraclase (ICC) como otro método de uso común para determinar si los diferentes evaluadores pueden calificar de forma fiable a varios participantes. Recuerde que ICC opera en un conjunto de mediciones emparejadas (por ejemplo, el volumen) de segmentaciones y no directamente en las imágenes de segmentación. Para calcular el ICC, use el software R y R Studio (consulte Tabla de materiales), lo que facilita el proceso.
    1. Descargue el paquete usando install.packages("psych") y cargue la librería(psych).
    2. Introduzca el marco de datos, que incluye los participantes (filas) y un evaluador en cada columna, mediante Data <- data.frame(df). A continuación, visualice las mediciones utilizando plot (Datos).
    3. Para ejecutar ICC, utilice ICC(Data), que genera una tabla de los diferentes tipos de ICC, por ejemplo, para obtener las puntuaciones inter o intraevaluador.

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Representative Results

El método propuesto se ha sometido a un refinamiento iterativo para el plexo coroideo del ventrículo lateral, lo que implica pruebas exhaustivas en una cohorte de 169 controles sanos y 340 pacientes con un riesgo clínicamente alto de psicosis30. Utilizando la técnica descrita anteriormente, los autores obtuvieron una alta precisión y confiabilidad intra-evaluador con un CD = 0,89, promedio de HD = 3,27mm3 y ICC de un solo evaluador = 0,9730, lo que demuestra la solidez del protocolo descrito en este documento.

Manejo de problemas de control de calidad y configuración de 3D Slicer
Antes de iniciar el proceso de segmentación, es necesario verificar la calidad del escáner cerebral para asegurarse de que no haya movimiento de la cabeza o artefactos que interfieran con la segmentación manual (Figura 1A). A continuación, se puede ajustar el brillo y el contraste para ayudar a una mejor visualización del plexo coroideo. Algunos escáneres cerebrales pueden tener movimiento de la cabeza, y es importante determinar si el artefacto afectaría negativamente la delineación del plexo coroideo (Figura 1B). Además, las imágenes con artefactos de brillo y contraste dificultan la distinción de los bordes del plexo coroideo (Figura 1C, D). En este caso, intente ajustar el brillo y el contraste hasta que sea adecuado para la segmentación manual. Asegúrese de que se excluyan los escáneres cerebrales que no se pueden segmentar fácilmente para el plexo coroideo.

Segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral
Como se muestra en la Figura 2, se utilizan cinco partes principales para cargar y mostrar las imágenes (parte 1), seleccionar diferentes funciones de corte 3D (parte 2), herramientas para segmentar el plexo coroideo lateral (parte 3), visualizar las imágenes axiales, coronales y sagitales (parte 4), calcular el volumen del plexo coroideo del ventrículo lateral (parte 5) y guardar los resultados de la segmentación manual. El escáner cerebral T1w se puede cargar mediante la interfaz de Welcome to Slicer descargando datos de muestra del conjunto de datos MRHead en 3D Slicer (Figura 3) o importando el archivo NIFTI o DICOM de un conjunto de datos existente (Figura 4A, B). También hay una opción en este panel para editar el brillo y el contraste de la imagen (Figura 4C). Después de cargar el escáner cerebral T1w, se mostrará en la interfaz de vista de corte y se preparará para la segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral. La segmentación manual se crea mediante el módulo Editor de segmentos (Figura 5A) y el nombre del volumen maestro se puede confirmar en la Figura 5B. En la Figura 5C, las etiquetas para el plexo coroideo del ventrículo lateral derecho e izquierdo se pueden agregar y etiquetar en diferentes colores (Figura 5C), y la región de interés en sí se puede delinear usando la herramienta Dibujar o Pintar (Figura 5D). La figura 6 etiqueta el plexo coroideo del ventrículo lateral y las estructuras cerebrales circundantes, como el núcleo caudado, el hipocampo, el fórnix y el tercer ventrículo, lo que proporciona puntos de referencia para la segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral en algunas de las regiones más complejas. Para generar y extraer datos de volumen del plexo coroideo a partir de las segmentaciones manuales, seleccione el módulo Estadísticas de segmento (Figura 7A). Hay algunas opciones entre las que seleccionar para generar los datos (Figura 7B). Los nuevos archivos que contienen el volumen calculado del plexo coroideo del ventrículo lateral ahora se pueden guardar presionando el botón Guardar (Figura 7C).

Segmentación del plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo
Como se ve en la Figura 8, el plexo coroideo del3er ventrículo se puede ver fácilmente en el panel inferior izquierdo que representa el plano sagital. En particular, se puede observar que el foramen de Monro se arquea por debajo del cuerpo calloso, con el plexo coroideo resaltado dentro del tercer ventrículo en verde. El tercer ventrículo y el plexo coroideo del tercer ventrículo también se pueden ver en los planos axial y coronal (paneles superior izquierdo e inferior derecho de la Figura 8, respectivamente). Finalmente, en el panel superior derecho de la Figura 8 se muestra una representación en 3D del plexo coroideo del tercer ventrículo. La figura 9 etiqueta el plexo coroideo del tercer ventrículo y las estructuras cerebrales circundantes, incluido el cuerpo calloso, el fórnix, el tálamo, la vena cerebral interna y el tercer ventrículo, lo que proporciona puntos de referencia para la segmentación del plexo coroideo del tercer ventrículo en algunas de las regiones más complejas.

El plexo coroideo del cuarto ventrículo es más difícil de ver y se puede ver en la Figura 10. Los planos sagital y coronal (paneles inferior izquierdo e inferior derecho de la Figura 10) permiten la mejor visualización de su estructura. Se debe tener cuidado para asegurarse de que partes del cerebelo o del cuarto ventrículo no estén delineadas como plexo coroideo. La figura 11 etiqueta el plexo coroideo del cuarto ventrículo y las estructuras cerebrales circundantes, incluyendo la médula, la protuberancia, el pedúnculo del cerebelo superior, el velo medular inferior y el cuarto ventrículo, lo que proporciona puntos de referencia para la segmentación del plexo coroideo del4º ventrículo en algunas de las regiones más complejas.

Precisión, similitud y concordancia de la segmentación
La segmentación de las estructuras neuroanatómicas se puede comparar directamente en un visor de imágenes, pero la similitud a veces es difícil de evaluar visualmente. Por lo tanto, se utilizan medidas cuantitativas como el DC52, que mide el porcentaje de superposición, y el avgSD53, que mide las distancias entre las superficies límite de las estructuras delineadas, para comparar las predicciones con la realidad del terreno o las segmentaciones manuales a través o dentro de los evaluadores para evaluar la confiabilidad. Como se muestra en la Figura 12A, la CD para dos segmentaciones 3D G y P es simplemente el volumen de la superposición (intersección) dividido por el volumen promedio53:

Equation 1

donde | . | representa el volumen. Mide la superposición en una escala entre 0 y 1, donde un valor de 1 indica un acuerdo exacto y 0 segmentaciones disjuntas y, a menudo, se multiplica por 100 para representar un porcentaje de superposición. La distancia media de superficie (ASD) mide la distancia media (en mm) entre todos los puntos x en el límite de G ( bd(G) ) y el límite de P y viceversa (Figura 12B). Se define como:

Equation 2

con una distancia Equation 3 que representa el mínimo de la norma euclidiana53. A diferencia del DC, un ASD más pequeño indica una mejor captura de los límites de segmentación, siendo un valor de cero el mínimo (coincidencia perfecta). Tenga en cuenta que, a veces, también se utiliza la distancia máxima oel percentil 95 en lugar del promedio, donde el máximo es muy sensible a los valores atípicos individuales, mientras queel percentil 95 es robusto pero puede pasar por alto errores de segmentación pequeños pero relevantes.

La concordancia de las estimaciones de volumen (no de las segmentaciones directamente) entre un conjunto de segmentaciones pareadas se puede medir utilizando ICC54. Esto se puede lograr haciendo que varios participantes sean calificados por varios evaluadores (CCI interclase) o por el mismo evaluador (CCI intraclase) (Figura 12C). Las puntuaciones de ICC oscilan entre 0 (fiabilidad deficiente) y 1 (fiabilidad excelente). Para la confiabilidad entre evaluadores, se sugiere utilizar ICC1 (modelo de efectos fijos unidireccionales) para conjuntos de datos en los que cada segmentación es realizada por un evaluador diferente seleccionado al azar. Además, en el caso de los conjuntos de datos en los que varios evaluadores, elegidos al azar, trabajan en la misma segmentación, se recomienda utilizar ICC2 (modelo de efectos aleatorios bidireccionales) para comprobar la concordancia absoluta en las segmentaciones. Por último, para la fiabilidad intraevaluador, se recomienda utilizar el ICC3 (modelo de efectos mixtos de dos vías) (Figura 12C).

Figure 1
Figura 1: Control de calidad de la gammagrafía cerebral. (A) Escáner cerebral con buen contraste y brillo, sin evidencia de artefactos y sin movimiento de la cabeza. (B) Escáner cerebral que muestra el movimiento de la cabeza (flecha roja). (C) Escáner cerebral con alto brillo y bajo contraste o (D) bajo brillo y alto contraste. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: La segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral en 3D Slicer (1) se utiliza para cargar las imágenes DICOM o NIFTI y guardar los resultados. (2) consiste en un menú desplegable que se puede utilizar para entrar en el módulo Editor de segmentos (flecha amarilla), que se utiliza para segmentar el plexo coroide. Aquí también se puede seleccionar el módulo de cuantificación (flecha azul) para calcular el volumen del plexo coroideo. (3) muestra la barra de herramientas de segmentos, que incluye las herramientas Dibujar, Pintar y Borrar. (4) muestra el plexo coroideo en las vistas axial, sagital y coronal de la imagen T1w. La representación en 3D del plexo coroideo también se muestra en la esquina superior derecha. (5) muestra los resultados del volumen de la segmentación manual del plexo coroideo, calculada utilizando el módulo Estadísticas de segmento. Los resultados finales se pueden guardar usando el botón de guardar mencionado en (1). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Carga de datos de ejemplo de 3D Slicer. En esta figura se muestra cómo descargar los datos de ejemplo de la interfaz de 3DSlicer. Primero, se debe seleccionar "Descargar datos de muestra" y luego se debe elegir "MRHead", que muestra las vistas axial, sagital y coronal del escáner cerebral en el lado derecho de la pantalla. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Carga del escáner cerebral T1w. Esta figura muestra cómo cargar el escáner cerebral T1w utilizando archivos NIFTI (panel izquierdo) o DICOM (panel derecho). (A) Para los archivos NIFTI, se debe seleccionar "Elegir directorio para agregar" o "Elegir archivo(s) para agregar", seguido de seleccionar "Aceptar". (B) Para los archivos DICOM, es necesario seleccionar "Agregar datos DICOM", seguido de "Importar archivos DICOM" y luego presionar "Aceptar". Estos dos enfoques mostrarán las vistas axial, sagital y coronal del escáner cerebral en el lado derecho de la pantalla. (C) Para ajustar el brillo y el contraste de las imágenes, se debe seleccionar el botón rojo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Segmentación del plexo coroideo del ventrículo lateral. Después de que el escáner cerebral T1w se haya cargado en el 3D Slicer. (A) Seleccionar el módulo "Editor de segmentación". (B) Confirmar el módulo y el volumen maestro para la segmentación manual del ventrículo lateral del plexo coroideo. (C) Creación de etiquetas para el plexo coroideo del ventrículo lateral derecho e izquierdo. (D) Usar las herramientas de "dibujar" y "pintar" para delinear manualmente el plexo coroideo del ventrículo lateral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: Estructuras adyacentes al plexo coroideo del ventrículo lateral. Las estructuras cerebrales adyacentes incluyen el fórnix, el núcleo caudado, el hipocampo y el tercer ventrículo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: Cálculo de volumen. Calcular el volumen del plexo coroideo y guardar los segmentos y los resultados de volumen. (A) Seleccionar el módulo Estadísticas de segmento . (B) Selección para la salida de los datos. (C) Presione el botón Guardar para guardar los nuevos archivos que contienen el volumen calculado del plexo coroideo del ventrículo lateral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 8
Figura 8: Segmentación del plexo coroideo del tercer ventrículo. Aquí se muestran las vistas axial, coronal y sagital del plexo coroideo del tercer ventrículo que se ha segmentado manualmente con el 3D Slicer. La esquina superior derecha muestra una representación en 3D del plexo coroideo del tercer ventrículo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 9
Figura 9: Estructuras adyacentes al plexo coroideo del tercer ventrículo. Las estructuras cerebrales adyacentes incluyen el fórnix, la vena cerebral interna, el tálamo, el cuerpo calloso y eltercer ventrículo . Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 10
Figura 10: Segmentación del plexo coroideo del cuarto ventrículo. Aquí se muestran las vistas axial, coronal y sagital del plexo coroideo del cuarto ventrículo que se ha segmentado manualmente con el 3D Slicer. La esquina superior derecha muestra una representación en 3D del plexo coroideo del cuarto ventrículo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 11
Figura 11: Estructuras adyacentes al plexo coroideo del cuarto ventrículo. Las estructuras cerebrales adyacentes incluyen el bulbo raquídeo, la protuberancia, el cerebelo, el vermis cerebeloso y las amígdalas cerebelosas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 12
Figura 12: Determinación de la precisión, el rendimiento y la concordancia de la segmentación. (A) Representa cómo se calcula la superposición porcentual utilizando la puntuación del coeficiente de dados (CD). (B) La distancia media de la superficie (avgSD) mide las distancias entre las superficies de los límites de las estructuras delineadas para comparar las predicciones con la realidad del terreno, o las segmentaciones manuales a través o dentro de los evaluadores para evaluar la fiabilidad. (C) El Coeficiente de Correlación Intraclase (CCI) se puede utilizar para el análisis de confiabilidad entre evaluadores (mediciones repetidas del mismo sujeto) o intraevaluador (múltiples mediciones de los mismos evaluadores). Se proporciona un ejemplo representativo y un resultado. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Pasos críticos del protocolo
Hay tres pasos críticos que requieren especial atención a la hora de aplicar este protocolo. En primer lugar, comprobar la calidad y el contraste de las imágenes de RM es clave para garantizar una segmentación precisa. Si la calidad de la imagen es demasiado mala, o el contraste es demasiado bajo o demasiado alto, puede provocar una delineación inexacta del plexo coroideo. El contraste de la imagen se puede ajustar visualizando el valor de la escala de grises de la imagen o calibrando los valores para mejorar el contraste entre los núcleos de materia gris y la materia gris. En segundo lugar, los evaluadores deben estar familiarizados con la anatomía del plexo coroideo y tener una formación especializada. Si los evaluadores no están familiarizados con la anatomía del plexo coroideo y las regiones cerebrales adyacentes, pueden segmentar el plexo coroideo incorrectamente, lo que hace que el volumen del plexo coroideo sea inexacto. Por último, es importante evaluar la reproducibilidad intra e inter-evaluador para asegurar que los evaluadores que llevan a cabo la segmentación manual puedan reproducir su propia segmentación del plexo coroideo, así como la de otros evaluadores. Estos números también son muy relevantes a la hora de validar las herramientas de segmentación automatizada en una etapa posterior. Además, si el conjunto de datos es fijo y si se van a utilizar varios evaluadores para la segmentación manual, se recomienda utilizar la misma configuración de ventana para que los evaluadores vean la misma imagen con el mismo contraste y brillo. Si la configuración de la ventana cambia entre evaluadores que miran la misma imagen, es posible que la misma imagen se segmente de manera diferente.

Modificaciones y solución de problemas
Los usuarios pueden realizar algunas modificaciones en este protocolo. En primer lugar, el tejido del plexo coroideo ubicado en el área paraseptal y la parte inferno-anterior-lateral del asta temporal, que es adyacente al septum pellucidum, el fórnix y el hipocampo, puede dificultar la segmentación del plexo coroideo. Para abordar esta dificultad, se sugiere realizar la segmentación del plexo coroideo en las tres dimensiones, y se proporciona una referencia (Figura 6) para segmentar el plexo coroideo en estas regiones complejas. En segundo lugar, también es importante saber cuándo detener la segmentación. Para el plexo coroideo en los ventrículos lateral y tercero, el núcleo rojo se puede usar como un punto de referencia de parada, mientras que para el plexo coroideo del cuarto ventrículo, el agujero de Magendie se puede usar como punto de parada. En tercer lugar, pueden existir dificultades a la hora de distinguir el límite entre el plexo coroideo y el LCR en la parte posterior basal de los ventrículos laterales. Para abordar esta preocupación, se pueden utilizar consideraciones anatómicas y de intensidad de la señal para ayudar al evaluador a tomar decisiones de segmentación adecuadas. En cuarto lugar, si se utiliza una imagen de baja resolución, se recomienda ser más conservador en el procedimiento de segmentación y priorizar el uso de imágenes con contraste para validar la segmentación del plexo coroideo en esta región temporal. Si no se dispone de imágenes con contraste, se sugiere excluir esta región del proceso de segmentación. Sin embargo, si se utiliza una imagen de alta resolución, se recomienda ser más liberal en el procedimiento de segmentación. Además, si la demarcación entre el plexo coroideo y el parénquima cerebral se puede hacer en una imagen de alta resolución del asta temporal, entonces no sería necesaria una imagen con contraste mejorado. En quinto lugar, 3D Slicer puede ejecutarse en una computadora con pantalla táctil donde se puede usar un lápiz óptico en lugar de un mouse para mejorar el trazado del plexo coroideo. Sin embargo, este software no está disponible actualmente en el iPad. Por último, se pueden encontrar problemas de bloqueo de software en algunas computadoras cuando se ha delineado sucesivamente el plexo coroideo de más de diez sujetos. En este caso, hacer clic en el botón Guardar con frecuencia puede evitar la pérdida de datos causada por el bloqueo del software.

Limitaciones
Si bien la segmentación manual del plexo coroideo es el estándar de oro para obtener datos de volumen precisos, existen varias limitaciones relacionadas con el tipo y la calidad de la exploración, así como con la experiencia del evaluador21. Por ejemplo, el tamaño del plexo coroideo puede variar según la edad o el estado de la enfermedad, lo que puede afectar el tamaño del ventrículo y el plexo coroideo. Por lo tanto, el plexo coroideo puede parecer pequeño en individuos jóvenes y sanos, lo que dificulta la segmentación manual. Este problema puede agravarse si la imagen es de peor resolución (isovoxel de 1,2 o 1,5 mm) y/o capturada con un escáner de resonancia magnética de 1,5 T. La segmentación manual del plexo coroideo también podría verse afectada por el brillo y el contraste de la imagen, lo que dificulta la identificación de los límites, lo que resulta en una sobreestimación o subestimación del volumen. Además, el plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo son estructuras pequeñas, que pueden ser difíciles de segmentar correctamente si no se dispone de una imagen de mayor resolución (isovoxel de 0,7 o 0,8 mm). Una limitación para usar un 3D Slicer en lugar de otro software de segmentación manual de código abierto es la incapacidad de realizar la segmentación de imágenes simultáneamente en tres dimensiones, una característica ofrecida a través de ITK-SNAP51 que puede mejorar la velocidad de segmentación de imágenes del plexo coroideo. Además, la segmentación manual es una tarea tediosa y que requiere mucho tiempo, lo que hace que el estudio del plexo coroideo en grandes cohortes con miles o decenas de miles de individuos sea poco práctico, lo que pone de manifiesto la necesidad de herramientas precisas de segmentación automática del plexo coroideo. Por último, el simple recuento de los vóxeles del plexo coroideo sin tener en cuenta los efectos parciales del volumen del LCR o de la sustancia blanca puede introducir errores en la medición del volumen.

Importancia con respecto a los métodos existentes
La dependencia de FreeSurfer para la segmentación del plexo coroideo, que tiene poca precisión y no segmenta el plexo coroideo del tercer y cuarto ventrículo, limita el trabajo fundamental que se puede completar para comprender mejor el papel del plexo coroideo en la salud y la enfermedad. Además, la comunidad de neuroimagen de Alzheimer también puede aprovechar una delineación más precisa del plexo coroideo para reducir la contaminación de la señal PET de tau temporal medial por la unión fuera del objetivo en el plexo coroideo55. Si bien las adaptaciones iniciales de las técnicas de aprendizaje automático (GMM) y aprendizaje profundo (3D U-Net, nnU-Net, Axial-MLP 8) a las etiquetas del plexo coroideo han mejorado la precisión de la segmentación en las etiquetas de plexo coroideo derivadas de FreeSurfer 46,48,49, desafortunadamente los métodos solo se entrenan y evalúan en conjuntos de datos pequeños y homogéneos, no están disponibles públicamente ni son herramientas fáciles de usar e incompletos solo incluyen el plexo coroideo dentro de los ventrículos laterales. Una advertencia es que en el momento de la representación de este protocolo, había un artículo publicado por Yazdan-Panah et al. donde realizaban una segmentación manual del plexo coroideo del ventrículo lateral utilizando ITK-SNAP56. Utilizaron estas imágenes segmentadas manualmente para entrenar una U-Net 3D de 2 pasos y demostraron un DC promedio de 0.72 con la verdad del terreno, y superó a las segmentaciones basadas en FreeSurfer y FastSurfer56. La generalización a otras resoluciones, escáneres, edades y enfermedades múltiples no se ha establecido y, de hecho, es poco probable dado el desafío de la transferencia de dominio.

Aplicaciones futuras
Debido a las limitaciones señaladas anteriormente, se necesita un protocolo para segmentar con precisión el plexo coroideo. Además, con el fin de crear una herramienta de segmentación automatizada para el plexo coroideo, que puede ser difícil de desarrollar debido a la naturaleza de esta estructura, se necesita un conjunto de datos anotado completo del plexo coroideo que abarque varios parámetros y lo combine con un conjunto de innovaciones metodológicas para el software de código abierto de última generación, FastSurfer42,43, una canalización de neuroimagen avanzada y escalable basada en el aprendizaje profundo para la segmentación cortical y subcortical automatizada. Se ha demostrado que FastSurferCNN supera a los modelos 3D U-Net, SDNet y QuickNAT para la segmentación cortical y subcortical de cerca de 100 estructuras con un promedio de DC > 8542. Por lo tanto, se puede utilizar una anotación grande y completa del plexo coroideo con FastSurfer para ampliar significativamente a (1) una arquitectura 3D con técnicas de aumento interno mejoradas, (2) la capacidad de predecir también, por primera vez, estimaciones parciales de volumen directamente, así como (3) segmentaciones de salida a resoluciones más altas (superresolución) para la armonización de datos. Los autores planean seguir trabajando en la adaptación y el desarrollo de FastSurfer para crear una herramienta de segmentación del plexo coroideo de alta precisión para los ventrículos laterales, tercero y cuarto y compartirla abiertamente con la comunidad de investigación.

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Disclosures

Los autores no tienen intereses financieros contrapuestos.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado por un Premio R01 del Instituto Nacional de Salud Mental MH131586 (a P.L y M.R), R01 MH078113 (a M.K) y una subvención de la Fundación Sydney R Baer Jr (a P.L).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D Slicer 3D Slicer https://www.slicer.org/ A free, open source software for visualization, processing, segmentation, registration, and analysis of medical, biomedical, and other 3D images and meshes; and planning and navigating image-guided procedures.
FreeSurfer FreeSurfer https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/ An open source neuroimaging toolkit for processing, analyzing, and visualizing human brain MR images
ITK-SNAP ITK-SNAP http://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php A free, open-source, multi-platform software application used to segment structures in 3D and 4D biomedical images. 
Monai Package Monai Consortium https://docs.monai.io/en/stable/metrics.html Use for Dice Coefficient and DeepMind average Surface Distance. 
MRI scanner GE Discovery MR750 
Psych Package R-Project https://cran.r-project.org/web/packages/psych/index.html A general purpose toolbox developed originally for personality, psychometric theory and experimental psychology.
R Software R-Project https://www.r-project.org/ R is a free software environment for statistical computing and graphics. 
RStudio Posit https://posit.co/ An RStudio integrated development environment (IDE) is a set of tools built to help you be more productive with R and Python. 
Windows or Apple OS Desktop or Laptop Any company n/a Needed for running the software used in this protocol. 

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Bannai, D., Cao, Y., Keshavan, M., Reuter, M., Lizano, P. Manual Segmentation of the Human Choroid Plexus Using Brain MRI. J. Vis. Exp. (202), e65341, doi:10.3791/65341 (2023).

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