病灶探查者：一种基于视频指导的标准化方案，用于阿尔茨海默病及正常老年人群中准确可靠的磁共振成像衍生体积测量

以下流程的总体目标是增进对衰老和痴呆的理解，方法是获取基于 MRI 的脑区萎缩测量指标以及小血管病变的神经影像学生物标志物。首先生成去除颅骨的脑部掩膜和基本的脑组织分割，以准确定量总的颅内体积。

第二步，完成TRIFE病灶分割，以量化并分类病灶亚型，从而对小血管病进行准确的影像学生物标志物测量。随后对每个个体进行解剖标志点定位，将大脑划分为26个标准化的兴趣区域。通过结构MRI获得的脑组织萎缩、测量指标及病灶体积参数，得出不同疾病组之间区域性神经退行性变和血管病变模式的差异结果。

我们的分析方法有助于解决脑成像在衰老与痴呆研究中的关键问题。我们开发的个性化流程可帮助研究人员和临床医生更好地理解个体患者以及不同患者群体的诊断、疾病进展和治疗反应情况。该方法尤其适用于同时患有脑小血管病和神经退行性疾病的患者。

这在老年人中非常常见，尤其是在阿尔茨海默病患者中。该流程还可应用于其他神经系统疾病患者，如血管性痴呆和脑卒中、额颞叶痴呆、创伤性脑损伤以及多发性硬化症患者。由于手动干预步骤可能较为复杂，因此对该方法进行可视化演示至关重要。

这需要具备扎实的神经解剖学知识基础，以及较强的计算机操作能力和技术技能。许多步骤通过特定格式进行传达效果最佳。本视频将帮助使用者准确地可视化相关解剖结构，并展示所需的计算干预操作。

进行该操作演示的将是我们的实验室主管 Christopher Scott，以及 RIN 影像分析师 Alicia McNeely 和 Courtney Beek。首先打开软件，加载一幅 T1 加权图像和自动去颅骨的全颅腔容积掩模叠加图像（TIV auto）。然后使用画笔工具开始编辑 TIV auto，以添加或重新勾画 TIV auto 未包含在内的脑组织。

选择活动的绘图标签作为标签一，并将所有标签重新绘制，以重新捕获颜色、DIV自动区域，或仔细重新捕获未着色区域。使用画笔工具重新绘制TIV自动掩膜。仔细检查每一层切片，确保仅有脑组织被涂成绿色作为标签一，所有非脑组织具有其他标签。

如果难以绘制，可使用闭合多边形工具，根据需要重新捕获或删除自动标记的TIV区域。完成TIV区域的修改后，将图像保存为TIV edit，以开始心室重新分配。将seg图像叠加到T one IHC图像上，然后将绘制的标签调整为相应的颜色。

接下来，使用洪水填充工具重新分配脑脊液体素，通过按空格键在洪水填充和绘制边界之间来回切换。使用条形边界以防止洪水填充某些被视为脑室周围黑洞或白质高信号部分的脑室区域。以T1加权图像作为指导，确定颞叶区域需要填充和不应填充的部分。

按 S 键可切换侧脑室的分割显示。完成操作后，保存分割结果，以用于去除脑干、小脑及幕下结构。选择多边形工具，在关闭分割显示的情况下，滚动至小脑开始出现的第一个切片。

然后单击鼠标左键，在小脑周围的硬脑膜以及沿脑干基底部跨越胼胝体的区域上绘制一个多边形。接着单击鼠标右键闭合该多边形，再点击“接受”以删除该分割区域。此时该区域将显示其下方的T1像，表明其已不再包含在分割范围内。

当大脑脚分离后，开始同时去除脑干和脊髓。现在逐层向上滚动图像，以确认分割后仅保留大脑脑组织部分。完成后，保存分割结果。

首先，加载用于CPC配准的ISO图像和mat文件。使用导航工具近距离放大，然后利用俯仰向上、俯仰向下以及抬升向上、抬升向下工具调整轴向视图，使前连合达到最厚，后连合呈水平直线状态。最终应形成一个清晰的钥匙孔形状。

重新调整视图，使眼球进入视野。现在通过在轴向视图中平衡眼球来调节旋转角度。在滚动图像时，轴向切片应显示为均匀对称。

一次调整一个切片，确保垂直十字线穿过中矢状面。在轴向视图中，由于大脑两极处存在自然曲率，有时可能难以使平面完全对齐，此时应尽可能创建最佳拟合。开始前，请加载用于标志点识别的图像。

首先，单击左侧的 AC 单选按钮以选择要定义的解剖标志点。然后在轴向图像上单击 AC 点。接着，单击左侧的 PC 单选按钮，再在轴向图像上的 PC 点处单击。

现在点击 PE 单选按钮，以定义该切片上脑部的后缘，然后点击脑部最靠后的部分，位置可在左侧或右侧。这将填充一个冠状切片的数值，该数值将立即被使用。点击 ca 单选按钮以定义中央管。

然后从当前的轴向视图向下滚动10个切片，并点击中央管的中心。这将填充矢状切片的值，该值将用作查找正中矢状面的起始点。接下来，点击M单选按钮以定义正中矢状面。

然后单击 LPR 单选按钮以定义左侧枕前切迹，单击 RPR 单选按钮以定义右侧半球枕前切迹。对于物体图的创建，单击 LSC 单选按钮以定义左侧中央上沟。单击鼠标左键，在该沟上方的硬脑膜上放置一个标记。

点击LOP单选按钮以定义左侧枕顶沟。该沟回描迹从硬脑膜延伸至小脑幕，适用于表面渲染的描迹。从后向前开始描迹外侧裂及其分支，起始于其分叉为细小的上升支和下降支的位置。

现在点击 lc 单选按钮以描记左侧中央沟。从外侧裂终点正下方的下端开始，即位于西尔维乌斯点处。向上描记中央沟，直至脑沟曲度难以追踪时，在上端结束描记。

最后，单击 3D 视角下方的右侧按钮，并对 Sylvie 裂和右侧中央沟重复上述步骤，使用 PD 或 T2 扫描进行病灶分割。首先，回顾所有可用的影像资料，包括 T1、PD 和 T2，以确定应将哪些区域作为脑部病灶进行标注。然后使用画笔工具在标签一之上绘制标签二，以标示出存在病灶的区域。

可通过按S键来切换分割的开启与关闭。此外，在有伪影成像的扫描中，可通过将标签一绘制在标签二上来标记任何假阳性或错误。同样，应根据需要使用所有可用的成像信息，以判断哪些区域构成病灶。

然后使用画笔工具修改标签，以标注病灶和假阳性区域。当对病灶分割的修改满意后，保存最终编辑的图像。此处展示了两个示例，显示了SABRE标志点标记的流程。

左侧的轴向切片显示了与前连合（ac）、后连合（PC）及后缘解剖标志对齐的A CPC校准T1像。三维表面重建的T1像展示了大脑外侧裂和中央沟的轮廓。该轴向PD像包含自动生成的病灶叠加和手动编辑的病灶叠加。

这是病灶探查流程中完成的手动重标记操作的一个示例，此处我们还可以看到柔性流程（flex process）中所采用的手动重标记操作的示例。轴向图像包含自动生成的病灶叠加图和经过手动编辑的病灶叠加图。有关脑组织提取流程评估者间可靠性的方法，请参见本视频所附的论文。

在尝试此操作过程中，需牢记受试者之间的解剖结构存在个体差异。尽管本方案提供了可遵循的指导原则，但经验和解剖学知识对于确保操作成功至关重要。一旦掌握，每位受试者的操作可在一至一个半小时内完成。此外，还可进行其他方法，如对瑞卡·罗宾斯基底前脑胆碱能高信号病灶进行分割以及脑卒中病灶描记。这使得研究人员能够进一步回答诸如特定血管损伤在痴呆研究中的作用等附加科学问题。

观看本视频后，您应能够准确且可靠地掌握如何使用 Sabre Brain Tools 中的病灶探查（lesion Explorer）MRI 处理流程进行体积分析。该软件可免费获取，请访问 online@sabrebrainlab.ca 下载。