Artículo de método

Un protocolo integral para la segmentación manual de las estructuras mediales Temporal Lobe

DOI:

10.3791/50991

⸱

2 de julio de 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Psychology Department, University of Illinois Urbana-Champaign, 2Neuroscience Program, University of Illinois Urbana-Champaign, 3Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois Urbana-Champaign

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Resumen

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El presente trabajo proporciona un conjunto completo de directrices para el trazado manual de las estructuras del lóbulo temporal medial (MTL). Este protocolo puede aplicarse a investigaciones que involucren imágenes por resonancia magnética (RM) estructurales y/o combinadas de MTL, tanto en grupos sanos como clínicos.

Resumen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

El presente documento describe un protocolo integral de trazado manual del conjunto de las regiones del cerebro que comprende el lóbulo temporal medial (MTL): la amígdala, el hipocampo y las regiones del hipocampo asociadas (perirrinal, entorrinal y del hipocampo propiamente dicho). A diferencia de la mayoría de los protocolos de seguimiento disponibles, por lo general se centra en ciertas áreas MTL (por ejemplo, la amígdala y / o hipocampo), la perspectiva integradora adoptada por las presentes directrices de rastreo permite la localización clara de todas las subregiones MTL. Mediante la integración de la información de una variedad de fuentes, incluyendo los protocolos de rastreo existentes orientación separado diversas estructuras MTL, informes histológicos y atlas del cerebro, y con el complemento de los materiales visuales ilustrativos, el presente protocolo proporciona una guía precisa, intuitiva y conveniente para la comprensión de la anatomía MTL. La necesidad de tales directrices rastreoTambién se pone de relieve mediante la ilustración de las posibles diferencias entre los protocolos de segmentación automática y manual. Este conocimiento puede ser aplicada a la investigación que involucra no sólo a las investigaciones de resonancia magnética estructural sino también colocalización y la señal fMRI extracción estructural-funcional de regiones de interés definidas anatómicamente, en grupos sanos y clínicos por igual.

Introducción

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El lóbulo temporal medial (MTL), una zona putativa del más alto nivel de integración de la información sensorial 1, ha sido un tema frecuente de análisis específicos. Por ejemplo, el hipocampo y las áreas del hipocampo asociados se han estudiado ampliamente en la investigación de la memoria 2-5. Además, el papel de la amígdala se ha destacado con frecuencia en investigaciones que examinen procesamiento de las emociones y las interacciones emoción-cognición 6-11. Recientemente, varias regiones MTL también han sido objeto de atención en el emergente campo de la neurociencia de la personalidad, que une la estructura y función de estas y ....

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Protocolo

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1. Amígdala

  1. Anterior Rebanadas de la AMY
    1. Identificar la primera rebanada del AMY en la que aparece inicialmente la ínsula limen, donde la conexión de la sustancia blanca entre los lóbulos frontales y temporales es continua y visible 30. En la vista coronal, utilice el haz angular que el borde inferolateral del AMY.
    2. Localice el quiasma óptico como un punto de referencia para la aparición del AMY. Utilice la axial y sagital para distinguir el AMY en sus primeras rebanadas del uncus circundante. Siga el blanco tracto importa alrededor del AMY en la vista axial para excluir el área entorrinal 32.
    3. Mover posteri....

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Resultados

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Ilustración de las posibles diferencias entre la segmentación manual y automática

Un modelo 3D de la segmentación manual para el amy, HC, República Popular China, ERC, y APS se muestra en la Figura 1, y una sección sagital de la segmentación se muestra en la Figura 2. Para el propósito de ilustrar las diferencias extremas posibles entre manual y automático trazados, rebanadas de la AMY de un sujeto representativo con la segmentación automati.......

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Discusión

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Tradicionalmente, la segmentación manual se ha considerado el estándar de oro por muchos investigadores. Sin embargo, una delimitación precisa de las estructuras individuales se ha complicado por la morfología muy variable de las estructuras MTL, y por los contrastes de resonancia magnética por lo general débiles de estas estructuras contra las zonas circundantes de tejido y no neurales neural. Históricamente, ha habido descripciones conflictivas en la literatura para algunas estructuras MTL. En algunos casos de la segm.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

Agradecimientos

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Esta investigación fue financiada por fondos de FD. MM contó con el apoyo de una beca IGERT bajo la subvención nº 0903622 de la National Science Foundation. Los autores desean agradecer a los miembros del Laboratorio Dolcos por su ayuda en la recogida y preparación de datos.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
ITK-SNAPEquipo ITK-SNAP en la Universidad de Pensilvania y la Universidad de UtahITK-SNAP v2.2
FSLGrupo de Análisis de Imágenes por Resonancia Magnética Funcional del Cerebro (FMRIB)FSL v4.1
Escáner Siemens Magnetom Trio 3T MRSiemensMagnetom Trio 3T

Referencias

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Amaral, D. G. Introduction: what is where in the medial temporal lobe. Hippocampus. 9, 1-6 (1999).
  2. Squire, L. R., Zola-Morgan, S. The medial temporal lobe memory system. Science. 253 (5026), 1380-1386 (1991).
  3. Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J.

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Reimpresiones y permisos

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures
Posted by JoVE Editors on 9/01/2014. Citeable Link.

A correction was made to A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.

The references were updated from:

  1. Wager, T. D. & Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).
  1. Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).

to:

  1. Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., & Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).
  1. de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).

Table 1 had its legend updated from:

Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.

to:

Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. Please click here to view a larger version of this figure.

Etiquetas

Trazado manualsegmentaci n de la am gdalatrazado del hipocampogiro parahipocampalan lisis de im genes de RMidentificaci n de hitos anat micostrazado corte por corteestad sticas volum tricasrenderizado 3D

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