Name: 利用3D打印技术来合并MRI与组织学:一个大脑切片协议 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 15 min 53 s
Description: 了解利用3D打印技术将MRI影像与组织学切片精确对齐的方法。该方案使用定制脑切片盒实现放射学-病理学关联，适用于狨猴等多种物种的脑组织研究。

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本研究由NINDS院内研究计划资助。我们感谢美国国立卫生研究院功能磁共振成像设施。我们感谢Jennifer Lefeuvre和Cecil Chern-Chyi Yen在死后磁共振成像采集方面的协助。我们感谢John Ostuni及仪器设备科核心设施在3D打印方面的协助。本研究的图1使用了来自MeshLab的截图，该工具是在3D-CoForm项目支持下开发的。

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</ol>

作者声明不存在任何竞争性经济利益。

本文所述方案可实现磁共振成像（MRI）与组织学切片之间的精确比对。该方案以统一格式呈现，适用于人类或小型动物（如狨猴或啮齿类动物）的大脑。文中特别指出了适用于大型（人类）与小型（非人灵长类及啮齿类）大脑的差异，并在配套视频和图示中以狨猴为例展示了具体应用。尽管该方法整体思路直接明了，但其实施过程包含多个步骤，并需使用多种软件工具。此外，还有一些可能影响该方法准确性的关键问题需特别说明。
图像质量的 体内 MRI 是一个重要因素。为了尽量减少 MRI 与数字化组织学图像之间在图像分辨率上的差异，应使用尽可能小的 MRI 体素尺寸。这一原则同样适用于死后 MRI 的图像质量。尽管死后 MRI 的扫描时间更长，可实现更高的图像分辨率，但样本制备过程可能引入图像伪影，例如与气泡相关的局部信号丢失。这些伪影可能遮蔽组织区域并影响其轮廓。此外，死后 MRI 上组织的尺寸可能受到固定方法及固定时间的影响。虽然 体内 到 离体 通过在数据采集过程中利用解剖标志来设置切片几何参数，可近似实现MRI图像匹配，但仍需进行非线性配准以更高精度地匹配这两幅MRI图像。
设计脑固定装置和切片装置也是至关重要的一步。在创建脑部的数字模型时，会应用一种平滑算法，该算法使模型相对于固定后的脑组织略有放大。这有助于将脑组织轻松插入其固定装置和切片装置中，同时减少固定装置轮廓上的尖锐边缘。然而，如果模型过大（例如超过5%），脑组织可能在死后磁共振成像和/或切片过程中发生移动。另一个重要考虑因素是调整脑模型的设计，以确保小脑能够正确地置于3D打印物体内部。当小脑在尸检过程中提取时受到损伤时，这一点可能尤为具有挑战性。
在打印脑组织切片器及其支架时，也必须谨慎选择3D打印机的类型。某些多喷嘴打印机需要通过烘箱进行后处理以去除支撑材料。尽管这类打印机制造的物体比桌面熔融沉积成型（FDM）打印机生产的物体更密闭且相对更耐用，但去除支撑材料时的加热过程可能导致盒子轻微变形，从而造成刀片间隙与脑组织轮廓不完全垂直。
脑切片过程是另一个关键步骤。在将整个大脑切割成片之前，必须确保大脑紧密地固定在脑切片器内：当对大脑施加轻微压力时，不应有移动。这将使刀片能够按照研究者设定的精确位置切割大脑。切割时应向两个刀片架均匀、持续地施加压力。根据刀片的锋利程度和组织的硬度，轻微的横向切割动作可能有助于保持切面平整。
包埋过程中的石蜡包埋也可能导致磁共振成像（MRI）与组织学图像之间的错位。如果在包埋过程中组织块未能平整地贴合于包埋盒内，切片时切片机的切割平面将与组织块表面之间产生倾斜。这将导致需要切去大量无法使用的切片，才能找到一个使全部组织均暴露的平整平面。一种校正该倾斜的方法是调整高各向同性分辨率死后 MRI 上观察平面的角度。然而，对于通常以各向异性分辨率（典型为较厚的冠状面切片）采集的活体 MRI，这种方法几乎无法实现。
最后，组织在福尔马林固定和石蜡包埋过程中可能发生一定程度的形变（如收缩），以及在切片制备过程中出现折叠、裂纹或皱褶。其中一些形变可通过将4-5 μm的切片在转移至载玻片前置于水浴中加以校正。其他形变则可部分通过将数字化组织学图像与死后MRI图像进行可变形图像共配准来解决。然而，通过细致且熟练的操作尽量减少形变，仍是实现MRI体积数据与组织学切片精确匹配的最有效方法。
总之，本文介绍的方法使研究人员能够准确评估MRI发现的潜在病理学基础。更广泛而言，该方法是一种有前景的手段，可用于识别和/或验证针对特定病理过程（如炎症或再髓鞘化）的研究中新型MRI生物标志物。

在体 MRI 可在宏观层面提供一种无创且敏感的组织完整性检测方法。观察到的 MRI 信号强度变化 体内 是许多正在进行的临床试验中的结局指标。1 尽管通过磁共振成像观察到的信号强度变化能够在全脑背景下识别异常区域，但其特异性通常不足以区分不同的病理过程，尤其在涉及多种病理变化的动态过程中更是如此。例如，在多发性硬化症（MS）或其动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）中，炎症、水肿、髓鞘降解、轴突破坏、胶质增生和神经元死亡等病理过程相互重叠。 2, 3 为了获得有关潜在病理的必要特异性，必须结合MRI所识别的异常组织的组织学知识，并考虑其背景情况。
然而，即使在严格控制的动物实验中，由于多种原因，将组织学与体内 MRI 进行匹配在本质上仍具有挑战性。首先，组织学切片与 MRI 之间的尺寸尺度差异可达几个数量级。4 其次，为了进行恰当的比较，MRI 切片平面的方向必须与脑组织切片时的切面方向一致。由于脑的形状复杂，当脑组织置于平坦表面时，很难 consistently 制备出笔直且精确的切面。第三，相对于潜在的小目标区域（如病灶、肿瘤等），脑组织体积较大，这给处理组织的病理学家带来了“大海捞针”般的困难。第四，即使找到了目标组织，其后续处理方式通常也使得与原始 MRI 数据建立对应关系几乎不可能。最后，传统的脑组织病理切片方法往往不够精确且缺乏一致性，进一步加剧了组织学切片与 MRI 图像之间比对的复杂性。
 此前为应对这些挑战所做的尝试，主要依赖于使用形变算法对数据进行共配准和/或在组织内部或周围放置基准标记物作为参考。5, 6, 7, 8 前一种方法需要复杂的计算模型，而这些模型特别容易受到数据格式、成像伪影以及组织处理过程中所引起变化的干扰。4 而后一种方法则存在污染或以其他方式损伤组织本身的风险。9
此处所述的方法通过使用死后磁共振成像（postmortem MRI）弥合不同成像模式之间的差距，从而改善模态间的过渡 体内 磁共振成像与组织学。死后磁共振成像可提供脑部的三维（3D）图像，其分辨率高于活体成像所能达到的水平 体内 此外，该方法还提供了生成大脑表面形态准确模型所需的数据。该数字模型可用于3D打印定制的大脑固定装置。通过精确定位，该大脑固定装置可实现基于MRI定位的精确脑切片，减少对复杂数学算法的依赖，并支持针对特定区域进行靶向取样。 
我们实验室最近引入了一种利用死后 MRI 和 3D 打印技术为人类定制脑组织固定装置和切片工具的新方法10 和狨猴大脑。4 这两种方法有助于在研究环境中更准确地建立磁共振成像（MRI）与组织学之间的相关性，最终加深对MRI异常所对应特定病理改变的理解。通过精心设计的实验，对大脑在不同时间点进行多次取样 体内，可为病理学结果的解读提供背景信息，进而提高对MRI结果解读的特异性。本文介绍了一种经过改进的、统一框架下的实验方案，适用于任何类型的脑组织，无论其来源于非人灵长类动物、啮齿类动物还是人类。我们提供了详细的实验步骤以及相应的视频，以指导狨猴脑组织的切片操作。尽管整体方案适用于各类脑组织，但由于不同脑组织在MRI采集条件、组织尺寸以及实际操作中所面临挑战的差异，针对不同类型脑组织在具体操作上存在一定区别。在本文中，标注为“人类”的部分将特指适用于人类脑组织的方案差异。

<table><tbody><tr><td>7T/30cm USR AVIII Bruker MRI</td><td>Bruker Biospin</td><td></td><td></td></tr><tr><td>38 mm Bruker Biospin 体积线圈</td><td>Bruker Biospin</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fomblin</td><td>Solvay Solexis</td><td></td><td></td></tr><tr><td>50 ml Falcon 离心管，聚丙烯，无菌</td><td>Corning</td><td>21008-951</td><td></td></tr><tr><td>Fisherbrand 纱布海绵</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-761-52</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M 通用实验室膜</td><td>Bemis</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leica RM2235 旋转式切片机&amp;nbsp;</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Leica 一次性刀片，低剖面（819）</td><td>Leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>醋酸克雷斯紫，0.1% 水溶液</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>26089-01</td><td></td></tr><tr><td>劳氏快蓝，0.1% 乙醇溶液（95%）</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>26056-15</td><td></td></tr><tr><td>ETOH</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultimaker 2 Extended&amp;nbsp;</td><td>Ultimaker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.75 kg 官方 Ultimaker 品牌 PLA&amp;nbsp; 耗材，2.85 mm，银色金属</td><td>Ultimaker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Axio Observer.Z1</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zen 2（蓝色版）</td><td>Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Netfabb Professional 5.0.1</td><td>Netfabb</td><td>http://www.netfabb.com/professional.php</td><td></td></tr><tr><td>Meshmixer 10.9.332</td><td>Autodesk</td><td>http://www.meshmixer.com/download.html</td><td></td></tr><tr><td>Mipav 7.2</td><td>NIH CIT</td><td>http://mipav.cit.nih.gov</td><td></td></tr><tr><td>Cura</td><td>Ultimaker</td><td>https://ultimaker.com/en/products/cura-software</td><td></td></tr></tbody></table>

利用3d打印技术融合mri与组织学：一种脑切片方案

Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning

磁共振成像（MRI）能够在宏观尺度上区分正常与异常组织，并对整个组织体积进行三维采样。尽管MRI在检测组织异常方面极为敏感，但将信号变化与潜在的病理过程相关联通常并不直接。例如在中枢神经系统中，炎症、脱髓鞘、轴突损伤、胶质增生和神经元死亡在MRI上均可表现为相似的影像学表现。因此，MRI扫描的解读依赖于具体背景，放射学与组织病理学之间的对应关系因而至关重要。然而，传统的脑组织病理切片往往不够精确且不一致，从而增加了组织学切片与MRI之间比对的难度。本文介绍了一种精确切取灵长类动物脑组织的新方法，从而实现组织学与MRI之间的精准匹配。本文详述的实验方案将有助于研究人员应用该方法，其核心在于使用3D打印的脑组织切片模具。该方法经轻微修改后，可轻松应用于其他物种的脑组织，包括人类。

该方法的工作流程如图1所示。脑组织切片后，磁共振图像与脑片表面图像之间的视觉对比显示，多个脑片之间具有良好的方位匹配（图2）。脑片包埋于石蜡后，在切片机上进行切片并染色。高分辨率尸检后MRI图像与染色组织学切片之间的进一步对比表明，整个狨猴脑的各种结构均呈现出准确且一致的匹配（图3）。
在该多发性硬化动物模型中，动物脑白质内出现广泛分布的白质病变。这些病变可通过磁共振成像（MRI）进行无创检测。图4展示了该技术揭示MRI发现病理基础的能力。在MRI上检测到的小病变 在体 MRI 可在死后 MRI 和组织学检查中进行追踪。如插图所示，病灶内的脱髓鞘是导致 MR 信号改变（与周围组织相比呈高信号）的主要因素之一。组织学和死后 MRI 还可显示在活体扫描中被遗漏的病灶 体内 MRI（图4）。
<img alt="狨猴脑成像过程；3D模型制备；MRI扫描；解剖学比较。" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图1"> 
图1. 制备狨猴脑切片模具的工作流程。脑组织经甲醛固定（A1），随后获取体素各向同性、边长为150 µm的T2加权MRI图像（A2）。对图像进行处理并设定阈值，以生成二值化掩膜（A3）。随后在三维建模软件中重建脑表面（A4）。通过切片模具模板与脑模型之间的布尔减运算，生成脑切片模具的数字模型（B1）。使用3D打印机打印出脑切片模具（B2）。将脑组织牢固地放入切片模具中进行切割（B3）。<a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="脑成像对比；MRI与组织学切片示意图；解剖学研究。" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 
图2. 从左至右：体内 MRI、死后 MRI 和脑组织切片照片。切片平面根据死后 MRI（B）确定，并与相应的体内 MRI 切片（A）进行视觉比对。随后对脑组织进行切割，所得切片与影像一致（C）。<a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="比较结构差异的脑切片图像、冠状切片分析、神经解剖学研究。" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Figure 3"> 
图3. 高分辨率尸检MRI与组织学切片匹配。将组织块包埋于石蜡中，用切片机切成4 µm厚的切片，并用快蓝和尼氏染色（B）。然后根据脑结构将这些切片与100 µm T2*加权MRI图像进行视觉比对（A）。该图像采集的详细信息见本方案的补充部分及表1。脑结构：（1）红色箭头 = 内囊，蓝色箭头 = 前连合；（2）红色箭头 = 壳核，蓝色箭头 = 视束；（3）红色箭头 = 尾状核，蓝色箭头 = 海马；（4）红色箭头 = 胼胝体，蓝色箭头 = 中脑导水管；（5）红色箭头 = 下丘，蓝色箭头 = 锥体束。B1中的虚线框表示在脑组织切片或石蜡包埋过程中出现误差，导致围绕Y轴轻微旋转，从而引起左侧前连合错位。 <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig3large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<img alt="显示冠状切面的脑成像示意图，突出解剖结构细节及对比度差异。" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig4.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 4"> 
图4. 追踪病灶从 在体 MRI 到组织学切片。该 体内 MRI未显示视束存在异常高信号的明确证据，无法提示病灶形成（A1）。然而，高分辨率尸检MRI显示双侧视束内清晰的高信号条带（A2）。快速蓝-焦宁蓝染色的 4 µm 组织学切片显示，MRI上所见的高信号区域 离体 MRI 显示脱髓鞘（A3）。在大脑白质中， 体内 MRI 显示双侧轻微高信号（B1，插图中已放大）。高信号区域在高分辨率尸检 MRI 上更为明显（B2）。LFB 染色的 4 µm 组织学切片显示这些区域出现脱髓鞘（B3）。与基线比较后 体内 通过磁共振成像（MRI）和苏木精-伊红染色，确定右侧为解剖学异常，而非脱髓鞘病变。 <a href="https://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig4large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="机械组件模型；3D 渲染，工程设计概念。" src="/files/ftp_upload/54780/54780supplementalfiles.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="补充代码文件"> 
补充代码文件。 Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl：<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl" target="_blank">请单击此处下载该文件。</a> Brain_Slicer_Parts_Human.stl：<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Human.stl" target="_blank">请单击此处下载该文件。</a> Cap_Insert.stl：<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Cap_Insert.stl" target="_blank">请单击此处下载该文件。</a>

本实验方案的总体目标是通过制备定制的3D打印脑组织固定装置和切片盒，精确地将磁共振成像（MRI）图像数据与组织学切片进行配准。

利用3D打印技术融合MRI与组织学：一种脑切片方案

磁共振成像（MRI）能够在宏观尺度上区分正常与异常组织，对整个组织体积进行采样……

本方案的总体目标是通过定制3D打印的脑组织固定器和切片盒，精确地将磁共振成像图像数据与组织学切片进行配准。尽管本视频主要聚焦于从狨猴中提取的脑组织，但该方案可适用于任何来源的脑组织，无论是啮齿类动物、非人灵长类动物还是人类。请按照方案中的描述准备工作站。将Fomblin和纱布填充至试管的20毫升刻度处。在填充过程中压缩纱布以去除气泡。轻轻擦干脑组织中的福尔马林。然后将脑组织腹面朝下放入管底。用纱布围绕脑组织侧面小心固定其位置，以确保脑组织在管内稳定。随后用纱布和Fomblin填充管内剩余空间。沿途小心去除气泡。然后拧紧管盖，并用石蜡密封试管。将管盖标记线对准大脑半球间裂。然后用纸巾包裹试管，并将其插入线圈中，使标记位于顶部中央位置。将线圈插入磁共振成像仪。完成图像采集与后处理后，我们可获得一幅T2加权图像，可用于构建脑部的数字模型。以冠状面方向打开 MRI 图像。然后使用转换工具将图像重采样为 1 毫米各向同性体素。接下来，应用非线性噪声抑制滤波器。选择显示查找表，然后点击双阈值按钮。拖动图表上的滑块以覆盖整个大脑。使用基于最小/最大值的阈值分割算法创建二值化脑部掩膜。将位于强度图左下角、刻度下方的数值输入到“下限”框中。然后选择“二值化”并取消勾选“反向阈值”。选择形态学算法中的“填充孔洞”。勾选“在2.5D中处理”。为填补后脑与大脑皮层之间的间隙，选择线状VOI。在大脑两侧最外侧点处，分别绘制脑干与大脑皮层之间的连接。继续在脑内绘制感兴趣区域（VOI）之间的连接。将这些感兴趣区域（VOI）转换为二值掩膜。使用图像计算器，通过选择“或”运算来合并VOI和脑部二值掩膜。选择提升目标图像类型。然后选择形态学算法中的填充孔洞。并检查 2.5D 中的处理。选择算法“提取表面”，选择掩膜图像，输入名称，然后选择文件类型为 ply。可根据切片平面位置，在切割框中设置间隙，起始位置可从脑部前方、脑部后方，或相对于感兴趣区域（如此处所示白质中的病灶）进行放置。使用盒形感兴趣区域（VOI），在脑部周围绘制一个矩形框。将该矩形框复制并粘贴到与预定板间隙厚度相对应的MRI切片数量上。然后跳过每段对应的MRI切片数量，重复前述操作拼接矩形框，以创建另一个刀片间隙。重复此过程直至覆盖整个脑部。将脑区体积（VOIs）反转为二值化掩膜，然后如之前对脑部的操作一样，使用提取表面功能获取表面。选择刀片间隙的二值掩膜。使用图像数学运算将其乘以 10,000。然后使用图像计算器将乘法处理后的二值掩膜与重采样的各向同性 MRI 相加。现在通过选择三平面视图，可以在三个正交视图中看到显示大脑将被切割位置的 MRI 刀片图。在 Netfabb Professional 中，选择“添加部件”，然后选择 Blade Gap 模型和 Brain Model plys。选择脑模型并点击修复模式。使用壳层选择按钮选中脑组织，然后切换选择至其他壳层并将其删除。然后进行修复并移除旧的部分。选中脑组织后，选择“移动”功能。点击原点，并记录X、Y、Z框中的参数。这些部件用于保持刀片间隙的定位。点击翻译，然后关闭窗口。选择刀片间隙模型，并使用上一步记录的参数对其进行平移。选择脑模型，然后单击修复模式。使用壳体选择按钮选择脑组织。然后选择平滑三角面。将迭代次数设为四，并勾选防止体积收缩。选择“减少三角形”并在“目标三角形数量”框中输入 200000。然后选择“自动修复”并执行默认修复。应用此修复。然后将平滑后的脑模型导出为 STL 格式。将平滑后的脑模型导入 Meshmixer。使用雕刻工具对线状 VOI 绘制的区域进行平滑处理。修复模型的其他任何微小缺陷。将平滑并编辑后的脑模型导入 Netfabb Professional，然后添加部件“brain slicer parts marmoset”。选择壳体到各部件，然后根据实验方案中的描述将每个部件重命名。根据实验方案中所述的选择设置，单击并拖动部件，将脑组织置于盒子中央。单击并拖动部件以调整方框中大脑的深度。在方框中选择经过平滑和编辑的大脑模型，然后选择布尔运算。单击大脑模型，使其变为红色。并选择布尔减法。执行计算。勾选悬垂部分的选项，以防止大脑无法正确放置。请参阅方案的补充部分以获取去除它们的方法。选择刀片间隙模型并点击移动。在 Z 位置记录。这将是最后方刀片间隙的位置。然后关闭窗口。从脑部切片装置的部件中选择刀片部分，然后点击移动。输入上一步中的 Z 值，并输入当前位置的 X 和 Y 值。选择绝对平移并进行平移。单击“复制”。如果切片厚度一致（如此处所示），请输入总刀片数、总数量和Z轴计数，并在Z轴间隙框中输入切片厚度，然后选择复制。从脑部切片装置的部件中选择切片刀片部分。重复之前对刀片部分进行的移动和复制步骤。选择所有切片刀片和主刀片架，然后点击布尔运算。选择所有切片刀片使其变为红色，然后点击布尔减法。接着应用计算。进入修复模式并选择自动修复。执行扩展修复并应用修复。将刀片支架导出为STL格式。选择所有刀片、主盒体和副盒体，以及经过平滑和编辑的脑模型，然后点击布尔运算。使用部件选择窗口将除主盒体外的所有部件设置为红色。然后选择布尔减法运算，执行计算。进入修复模式，检查是否存在可能损伤脑组织的锐利边缘。这些边缘可在 Netfabb 的修复模式下进行修复，或使用 Meshmixer 中的雕刻工具进行处理。然后选择自动修复。执行扩展修复，然后应用该修复。将脑盒导出为STL格式。在Cura中，选择“加载”并导入脑盒。单击“旋转”按钮。然后点击并拖动以将盒子展平。按照方案中所示编辑打印设置，然后保存刀具路径。对刀片架执行相同的操作流程，并复制该对象。然后保存刀具路径。在打印平台上涂抹一层薄胶后，根据本方案中描述的设置，使用3D打印机打印脑盒和刀片架。打印完成后，即可准备切脑。按照方案所述设置工作站。将脑组织小心放入盒子中，并确保其固定稳妥。将切片机刀片放入刀片架中，并将其置于盒子中对应的凹槽内。佩戴防护手套，用力将刀片架向下压紧。以缓慢、均衡的压力进行脑组织切片。从大脑前部开始，逐个移除脑片。尽管该方法较为直接，但此过程需要多个步骤，并涉及多种软件的使用，因此操作人员在开始实验前应熟悉各软件的用户界面。本工作流程总结了制作狨猴脑切片盒的方案。脑组织经福尔马林固定后，以150微米分辨率进行T2加权MRI扫描。对图像进行处理并设定阈值以生成二值化掩膜，随后在三维建模软件中对表面进行三维重建。通过切片模板与脑模型之间的布尔减法运算，生成脑切片器的数字模型。随后使用3D打印机打印脑切片器盒。将脑组织牢固地放入切片器盒中进行切割。脑组织切片后，通过将活体与死后 MRI 图像及脑片表面照片进行视觉比对，可观察到多个脑片之间的定位匹配良好。高分辨率的死后 MRI 与来自多个脑片的 LFB CV 染色组织学切片之间的进一步比对，显示出狨猴脑内所有结构均具有精确且一致的对应关系。在此多发性硬化动物模型中，动物的脑内会出现遍布全脑的白质病变。利用该技术，活体 MRI 上检测到的小病灶可以在死后 MRI 和组织学切片上进行追踪。组织学和死后 MRI 还可揭示在活体 MRI 上被遗漏的病灶。本例中，活体 MRI 未显示出明确的正常高信号证据，以提示任一视束存在病灶。然而，在死后 MRI 中，视束区域观察到信号高信号灶，这些区域与 LFB CV 组织学切片中所见的有髓鞘病变区域直接对应。因此，综上所述，本文介绍的方法学可使研究人员准确评估 MRI 发现背后的病理学基础。我们认为，这是一种极具前景的方法，可用于识别涉及大脑的疾病以及特定病理过程（如炎症和髓鞘再生）的新型生物标志物。

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