Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

Høy oppløsning Published: November 10, 2015 doi: 10.3791/51861

Abstract

The human hippocampus har vært bredt studert i sammenheng med hukommelse og normal hjernefunksjon, og dens rolle i forskjellige nevropsykiatriske lidelser har vært sterkt studert. Mens mange imaging studier behandler hippocampus som en enkelt enhetlig struktur nevroanatomi, er den i virkeligheten består av flere subfields som har en kompleks tredimensjonal geometri. Som sådan, er det kjent at disse underfeltene utføre spesialiserte funksjoner, og er forskjellig påvirket gjennom i løpet av forskjellige sykdomstilstander. Magnetisk resonans (MR) avbildning kan anvendes som et kraftig verktøy for å avhøre morfologi av hippocampus og dens delfelt. Mange grupper bruker avansert bildebehandling programvare og maskinvare (> 3T) til bilde delfeltene; Men denne typen teknologi er ikke lett tilgjengelig i de fleste forskning og klinisk bildesentrene. For å møte dette behovet, gir dette manuskriptet en detaljert steg-for-steg-protokollen for å segmentere hele anterior-posterior lengdeav hippocampus og dets subfields: Cornu ammonis (CA) 1, CA2 / CA3, CA4 / dentate gyrus (DG), strata radiatum / lacunosum / moleculare (SR / SL / SM), og subiculum. Denne protokollen har blitt brukt til fem fag (3F, 2M, alder 29-57, avg 37.). Protokoll pålitelighet er vurdert av resegmenting enten høyre eller venstre hippocampus av hvert fag og beregne overlapping med Dice er kappa beregning. Mener Dice er kappa (range) på tvers av de fem fag er: Hele hippocampus, 0,91 (0,90 til 0,92); CA1, 0,78 (0,77 til 0,79); CA2 / CA3, 0,64 (0,56 til 0,73); CA4 / dentate gyrus, 0,83 (0,81 til 0,85); strata radiatum / lacunosum / moleculare, 0,71 (0,68 til 0,73); og subiculum 0,75 (0,72 til 0,78). Segmenterings protokollen presenteres her gir andre laboratorier med en pålitelig metode for å studere hippocampus og hippocampus subfields in vivo ved hjelp vanlig tilgjengelige MR verktøy.

Introduction

Hippocampus er en mye studert medial temporallapps struktur som er knyttet til episodisk hukommelse, romlig navigering, og andre kognitive funksjoner 10,31. Dens rolle i neurodegenerative og nevropsykiatriske lidelser slik som Alzheimers sykdom, schizofreni, bipolar lidelse og er veldokumentert 4,5,18,24,30. Målet med dette manuskriptet er å gi ytterligere detaljer til den manuelle segmenter protokollen tidligere 34 utgitt for menneske hippocampus subfields på høyoppløselige magnetisk resonans (MR) bilder ervervet på 3T. I tillegg vil videokomponenten som følger dette manuskriptet gi ytterligere støtte til forskere som ønsker å implementere protokollen på sine egne datasett.

Hippocampus kan deles inn i underfelter basert på cytoarchitectonic forskjeller observert i histologisk fremstilte post-mortem prøvestykker 12,22. Slike obduksjons prøver definere Ground sannhet for identifisering og studier av hippocampus subfields; Men forberedelsene av denne art krever spesialisert kompetanse og utstyr for flekker, og er begrenset av tilgjengeligheten av fast vev, spesielt i syke populasjoner. In vivo avbildning har fordelen av et mye større utvalg av fag, og presenterer også muligheten for føl- opp studier og observere endringer i populasjoner. Selv om det er blitt vist at signalintensitetene i T2-vektede MR-bilder ex vivo gjenspeiler cellulær tetthet 13, er det fremdeles vanskelig å identifisere udiskutable grensene mellom delfeltene utelukkende ved hjelp av MR signalintensitet. Som sådan, er det utviklet en rekke ulike tilnærminger for å identifisere histologi-nivå detalj på MR-bilder.

Noen grupper har gjort forsøk på å rekonstruere og digitalisere histologiske datasett og deretter bruker disse rekonstruksjoner sammen med bilderegistrerings teknikker for å lokalisere hippocampus delfelt neuroanatmien på in vivo MR 1,2,8,9,14,15,17,32. Selv om dette er en effektiv teknikk for å tilordne en versjon av histologiske undersøkelser på bakken direkte til MR-bilder, rekonstruksjoner av denne art er vanskelige å fullføre. Prosjekter som disse er begrenset av tilgjengeligheten av intakte mediale tinninglappen prøver, histologiske teknikker, tap av data under histologisk behandling, og de ​​grunnleggende morfologiske uoverensstemmelser mellom faste og in vivo hjerner. Andre grupper har brukt high-felt skannere (7T eller 9.4T) i et forsøk på å skaffe seg in vivo eller ex vivo bilder med en liten nok (0,20-0,35 mm isotrop) voxel størrelse for å visualisere romlig lokalisert forskjeller i bildekontrast som brukes til å antyde grenser mellom subfields 35,37. Selv på 7T-9.4T og med en så liten voxel størrelse, cytoarchitectonic karakteristikk av hippocampus subfields ikke er synlige. Som sådan, har manuelle segmentering protokoller blitt utviklet som enpproximate de kjente histologiske grenser på MR-bilder. Disse protokollene avgjøre delfelt grenser ved å tolke forskjeller lokale bildekontrast og definere geometriske regler (som rette linjer og vinkler) i forhold til synlige strukturer. Selv bilder tatt med høy feltstyrke er i stand til å tilby detaljert innsikt i hippocampus subfields høy felt skannere er ennå ikke vanlig i kliniske eller forskningsmiljøer, så 7T og 9.4T protokoller for tiden har begrenset anvendelse. Lignende protokoller har blitt utviklet for bilder samlet på 3T og 4T skannere 11,20,21,23,24,25,28,33. Mange av disse protokollene er basert på bilder med sub-1mm lydelementer vokselver dimensjoner i den koronale flyet, men har store slice tykkelser (0,8-3 mm) 11,20,21,23,25,28,33 eller store inter-slice avstander 20,28, som begge resultere i en betydelig måling skjevhet i beregningen av volumet av de enkelte delfeltene. I tillegg er mange av de eksisterende 3T protokolleneutelukke delfeltene i hele eller deler av hippocampus hode eller hale 20,23,25,33 eller ikke gi detaljerte segmentations av viktige understell (dvs. kombinere DG med CA2 / CA3 eller inkluderer ikke strata radiatum / lacunosum / moleculare av CA) 11,20,21,23,24,25,28,33. Det er derfor et behov i feltet for en detaljert beskrivelse av en protokoll som kan sikkert identifisere relevante subfields hele hode, kropp og hale av hippocampus som er basert på en skanner vanlig tilgjengelig i kliniske og forsknings innstillinger. Det arbeides for tiden i gang med hippocampus subfields Group (www.hippocampalsubfields.com) for å harmonisere hippocampus delfelt segmentering prosessen mellom laboratorier, ligner en eksisterende harmonisering innsats for hele hippocampus segmentering 6, og en innledende papir sammenligne 21 eksisterende protokoller ble nylig publisert 38 . Arbeidet fra denne gruppen vil ytterligere belyse optimal segmentering procedyrer.

Dette manuskriptet gir detaljerte skriftlige og video instruksjoner for pålitelig gjennomføring av hippocampus delfelt segmentering protokollen beskrevet tidligere av Winterburn og kolleger 34 på høyoppløselige 3T MR-bilder. Protokollen er implementert på fem bilder av friske kontroller for hele hippocampus og fem hippocampus subfields (CA1, CA2 / CA3, CA4 / dentate gyrus, strata radiatum / lacunosum / moleculare, og subiculum). Disse segmenterte bilder er tilgjengelig for publikum på nettet (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). Protokollen og segmenterte bildene vil være nyttig for grupper som ønsker å studere nærmere hippocampus nevroanatomi i MR-bilder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Deltagerne

Protokollen i dette manuskriptet ble utviklet for fem representative høyoppløselige bilder hentet fra friske frivillige (3F, 2M, alder 29-57, avg 37.) Som var fri for nevrologiske og nevropsykiatriske lidelser og tilfeller av alvorlig hodeskade. Alle forsøkspersonene ble rekruttert ved Senter for rus- og avhengighets og psykisk helse (CAMH). Studien ble godkjent av CAMH forskningsetikk styret og ble gjennomført i tråd med Helsinkideklarasjonen. Alle fag som tilbys skriftlig, informert samtykke for datainnsamling og deling. For detaljer om oppkjøpet sekvensen brukt til å samle disse bildene, kan du se i Winterburn et al., 2013 og Park et al., Ble 2014. 26,34 Images for alle fem fag sjekket for kvalitet og beholdt. Hippocampus strakk et gjennomsnitt på 118 koronale skiver i disse bildene.

1. Programvare Set-up

  1. Åpne Skjerm:

2. Antall Hippocampus Manual Segmentering

  1. Set-up: Ved hjelp av en T1-vektet bilde, blar du til anterior-mest koronale bit av hippocampus. Å fremme skiver i fremre retning, bruk '+' tasten; bruke "-" for å flytte i bakre retning.
  2. 12,22. Bruk E (Etikett Fill) nøkkelen i segmentering menyen i navigasjonsvinduet for å fylle på etiketten på innsiden av grensen. Fortsett å bruke disse grensene hele fremre hippocampus hodet.
  3. Slice B: hippocampus Head 1 (figur 1B):
    1. Superior, mindreverdig, lateral, mediale grenser: Fortsett å trekke grensene som beskrevet i trinn 2.2, ved hjelp av hvit substans i tinninglappen og alveus som en veiledning.
    2. Supero-mediale kant: Til dette bruker aksialprojeksjon, tegne en horisontal linje fra fremre kant av side hippocampus 29, og inkluderer noe under denne linjen som hippocampus.MERK: Supero-mediale grense blir mer tvetydig i disse sektorene, der grå materie i hippocampus blander med den grå materie i amygdala.
  4. Slice C: hippocampus Head 2 med Dentations: Avhengig av motivet, kan dentations av hippocampus være synlig i 3-4 skiver (typisk, de er mer synlige på T2-vektet versus T1-vektede bilder). I disse skivene, fortsette å bruke den hvite løpet av alveus og tinninglappen for å veilede grensen segmentering 12,22. For mer informasjon, følg punkt 2.5.1-2.5.2.
  5. Slice D: hippocampus Head 3:
    1. Superior, mindreverdig, lateral, mediale grenser: Tegn dårligere grensen av hippocampus i hvit substans i tinninglappen, den laterale grensen ved mindreverdig horn av lateral ventrikkel, den overlegne grensen, etter kurven av dentations, på hvit substans i alveus / fimbria, og den mediale grense på hypointense region av ambient sisternen 12,22.
    2. Supero-mediale og infero-mediale grenser: Fortsett å definere Supero-mediale grense som beskrevet i trinn 2.3.2. Tegn mindreverdig del av mediale grense der hippocampus tynner litt og strekker seg inn i den mildt hyperintense grå materie i entorhinal cortex 12,22.
  6. Slice E: hippocampus Head 4 med Uncus: Fortsett å trekke de underlegne, laterale og overlegen grenser beskrevet i trinnene 2.5.1-2.5.2. Omfatter uncus (som ligger medalje til hovedlegemet av hippocampus, og er omgitt av lav intensitet CSF) i hippocampus segmentering 12,2 2.
  7. Slice F: hippocampus Body: Fortsett å trekke de underlegne, laterale, mediale og overlegen grenser beskrevet i trinnene 2.5.1-2.5.2. Tegn infero-mediale grense på det punktet der hippocampus tynner som det overganger til entorhinal cortex / para-hippocampus gyrus 12,22.Ikke ta med lav intensitet CSF av tilbakedannet hippocampus sulcus i segmentering.
  8. Slice G: hippocampus Tail 1: Begynn å segmentere hippocampus tail-type skiver når CRU-ene av fornix er første synlige. Utelukke fascikulær gyrus (en grå materie struktur som går i ett med hippocampus i deler av hippocampal hale) fra segmenteringen ved å ekstrapolere formen på fascikulær gyrus inn i hippocampus halen fra flere fremre skiver 12,22. Denne ekstrapoleringen er bare mulig i 2-3 stykker, hvoretter de to strukturene ikke kan være nøyaktig fremstående; på dette punktet, behandle alle synlige grå materie i dette området som hippocampus.
  9. Slice H: hippocampus Tail 2: Segment lav intensitet grå materie i bakre hippocampus halen fra omkringliggende høy intensitet hvit substans.
  10. Slice I: Posterior-Most Slice: Segment den lille gjenværende delen av hippocampus grå materie fraomkringliggende hvit substans av tinninglappen.

3. hippocampus delfelt Manuell Segmentering

  1. Set-up: Ved hjelp av en T2-vektet bilde, blar du til anterior-mest koronale bit av hippocampus (som i trinn 2.1). Hvis du vil endre fargen på pensel, velger D (Set Paint Lbl :) på segmentering menyen i navigasjonsvinduet. Kommandoen terminal vil be: "Enter nåværende maling label:". Skriv inn et tall mellom 1 og 255. Hvert tall tilsvarer en annen etikett farge.
  2. Slice A: Anterior-Most Slice: Siden delfelt divisjoner er ennå ikke synlig i anterior-mest skive, tegne en linje dele den synlige hippocampus grå materie langs den lengste synlig akse (som ikke nødvendigvis er parallelt med noen av kardinal akser) inn to like deler til tilnærmet sann anatomi 12,22. Merke den overlegne av disse to seksjoner som CA1 og mindreverdig delen som subiculum av choosing en annen farget etikett for hvert delfelt 23,35.
  3. Slice B: hippocampus Head 1: Label lavintensiv området i midten av hippokampalformasjonen som SR / SL / SM 13,37. Når svingen langs dårligere kanten av hippocampus blir klart, kan du bruke dette landemerket som den laterale grensen skille subiculum fra CA1 12,22. Fortsett å følge den lengste aksen av hippocampus å trekke CA1-subiculum grensen på Supero-medial tip 37.
  4. Slice C: hippocampus Head 2 med Dentations:
    1. SR / SL / SM, CA4 / DG, og subiculum: Label SR / SL / SM, CA4 / DG, og subiculum som beskrevet for bit D (trinn 3.5.1).
    2. CA2 / CA3 og CA1: definere grensen mellom CA1 og CA2 / CA3 som en 45 ° vinkel linje som strekker seg i Supero-sideretningen fra den mest Supero-lateral kant av SR / SL / SM 12,22. Forleng CA2 / CA3 medialt langs overlegen kant til bunnen mellom dentasjoner 12,22. Merke resten av den overlegne kanten som CA1 12,22.
  5. Slice D: hippocampus Head 3
    1. SR / SL / SM, CA4 / DG, og subiculum: Etikett mørket SR / SL / SM bandet først, noe som vil følge kurven av CA1 37. Merke noen høy intensitet grå innsiden av SR / SL / SM som CA4 / DG 12,22,23,35,37. Dette kan ikke være en kontinuerlig region, som vist på figur 2C. Fortsett å definere grensen subiculum-CA1 med bøy i dårligere hippocampus 12,22.
    2. CA2 / CA3 og CA1: Fortsett å definere CA1 og CA2 / CA3 grensen som i trinn 3.4.2. Forleng CA2 / CA3 medialt halvveis langs den overlegne kanten av hippocampus 12,22, og merker den andre halvparten av den overlegne kanten som CA1 12,22.
    3. Supero-medial hippocampus hodet: I dette stykke, dele Supero-medial hippocampus hode vertikalt i to. Merke den mediale halvparten så SR / SL / SM 12. Fordel den lateralehalvparten i to igjen, denne gangen horisontalt. Merke den overlegne delen som CA4 / DG og mindreverdig del som CA2 / CA3 12.
  6. Slice E: hippocampus Head 4 med Uncus
    1. Lateral hippocampus hode (subiculum): i den laterale del av disse skiver, definerer grensen mellom subiculum-CA1 som en vertikal linje som strekker seg i den nedre retning fra den mest mediale kant av CA4 / DG 12,22.
    2. Lateral hippocampus hode (CA1, CA2 / CA3, CA4 / DG, SR / SL / SM.): Definer CA1-CA2 / CA3 grensen på samme måte som i trinn 3.4.2. Fortsett å merke SR / SL / SM som den lave intensiteten regionen etter kurven av CA-regionene. Merke CA4 / DG som sentrum hulrom inne i SR / SL / SM, som i trinn 3.5.1.
    3. Uncal hippocampus hode (SR / SL / SM): Label uncus av hippocampus i ca 10 skiver som de hippocampus hode overganger i hippocampus kroppen. I uncus, merke lav intensitet regionen i sentrum som SR / SL / SM (når dette er vanskelig å se, tilnærmet anatomi ved å segmentere en linje 2-3 lydelementer bredt opp midt på uncus) 12.
    4. Uncal hippocampus hode (CA2 / CA3, CA4 / DG): Tegn en linje på den overlegne kanten av SR / SL / SM snitt infero-lateral / Supero-medial aksen av uncus. Merke alle grå materie over denne linjen som CA2 / CA3 12. Etikett ethvert umerket grå materie under denne linjen (på hver side av SR / SL / SM) som CA4 / DG 12.
  7. Slice F: hippocampus Body: Fortsett å søke grensene beskrevet i trinn 3.6.1-3.6.2.
  8. Slice G: hippocampus Tail 1: Fortsett å bruke reglene som er beskrevet i trinn 3.6.1-3.6.2. Grensen subiculum-CA1 blir en 45º vinkel linje som strekker seg i infero-medial retning fra den mediale kanten av CA4 / DG 12,22.
  9. Slice H: hippocampus Tail 2: Når fascikulær gyrus ikke lenger kan skilles fra hippocampus formation, merke hele den ytre sjikt som CA1, lav-intensitet område inne i denne som SR / SL / SM (som i de foregående skiver), og eventuelt gjenværende grå materie i midten som CA4 / DG 12,22.
  10. Skive I: Bakre-Most skive: Når den mørke SR / SL / SM ikke lenger er synlig i sentrum av hippokampalformasjonen, merk hele strukturen som CA1 12,22.

4. Protokoll Pålitelighet

  1. Resegment enten høyre eller venstre hippocampus av hvert fag etter å ha ventet ca en måned fra å utføre den opprinnelige segmentering. Segment alle delfeltene langs hele anterior-posterior lengde av hippocampus, prøver å følge protokollreglene som gående som mulig.
  2. Beregn Dice er kappa mellom de opprinnelige og resegmented volumer:
    Ligning 1
    hvor k = Dice er kappa og A og B er label volumer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

. Resultater fra protokollen påliteligheten testen er oppsummert i tabell 2. For hele bilateral hippocampus, betyr romlig overlapping som målt ved terninger s kappa er 0,91 og spenner 0,90 til 0,92. Delfelt kappa verdier varierer fra 0,64 (CA2 / CA3) til 0,83 (CA4 / dentate gyrus). Mean volumer for alle subfields og hele hippocampus er rapportert i tabell 3. Volumene for hele hippocampus utvalg 2456,72 til 3325,02 mm 3. Den CA2 / CA3 er den minste delfelt på 208,33 mm 3, mens CA1 er den største på 857,46 mm 3.

Figur 1
Figur 1. Segmentering av hele hippocampus for 9 koronale skiver (AI) ved hjelp av T1-vektede bilder. De vertikale røde linjer på hippocampus overflaten illustrere plasseringen av hver koronale skive. Hippocampus var tilstede i en enverage av 118 koronale skiver i hver av de fem fagene som inngår i denne studien. Bilder fremgang fra anterior (skive 1) øverst til posterior (skive 118) på bunnen. Bildene vises i den venstre kolonnen uten segmentering og med segmentering i høyre kolonne. Skalaen Linjen viser 3 mm for referanse. Romertall peke på spesifikke funksjoner identifisert i protokollen manuskriptet. i. Den alveus skiller hippocampus grå materie fra den grå materie av amygdala i anterior-mest skive. ii. Den hvite substansen i tinninglappen definerer dårligere grensen av hippocampus i hippocampus hodet. iii. Den laterale grensen av hippocampus i hippocampus hodet er mindreverdig horn av lateral ventrikkel. iv. Den overlegne grensen er definert av den hvite substansen i alveus / fimbria. v. Den mediale kant av det hippocampale hodet er den omgivende cisterne. vi. Den infero-medial hippocampus strekker seg inn i entorhinal cortex, som viser seg som en mildt hyper-intensbandet i T1-vektede bilder. vii. Den uncus av hippocampus er tilstede i hippocampus hodet og kan lett skilles fra den omgivende CSF. viii. I infero-medial retning, blir grensen mellom subiculum og para-hippocampus gyrus definert av en svak fortynning av hippocampus grå materie. ix. CSF av tilbakedannet hippocampus sulcus er ikke inkludert i segmentering. x. Den fascikulær gyrus er ikke inkludert i segmentering av hippocampus halen når det er mulig å skille den. xi. Når det ikke lenger er mulig å skille mellom fascikulær gyrus og hippocampus halen, er fascikulær gyrus inkludert i segmentering. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Segmentation av hippocampus subfields for 9 koronale skiver (AI) ved hjelp av T2-vektede bilder. De vertikale røde linjer på hippocampus overflaten illustrere plasseringen av hver koronale skive. Hippocampus var til stede i et gjennomsnitt på 118 koronale snitt i hvert av de fem fag inkludert i denne studien. Bilder fremgang fra anterior (skive 1) øverst til posterior (skive 118) på bunnen. Bildene vises i den venstre kolonnen uten segmentering og med segmentering i høyre kolonne. Skalaen Linjen viser 3 mm for referanse. Romertall peke på spesifikke funksjoner identifisert i protokollen manuskriptet. i. Den lave intensitet region i midten av hodet er det hippocampale SR / SL / SM. ii. Den uncal-formet sving på infero-laterale kant av hippocampus markerer grensen mellom CA1 og subiculum. iii. Grensen subiculum-CA1 fortsetter å bli definert på 'bend "i dårligere hippocampus i hippocampus hodet. iv. Grensen mellom CA1 ogCA2 / CA3 er definert som en 45 ° vinkel som strekker seg i Supero-sideretningen fra den mest Supero-lateral kant av SR / SL / SM. v. Den CA2 / CA3 strekker seg halvveis langs den overlegne kanten av hippocampus, til bunnen av de dentations, medial til hvilken den er merket som CA1. vi. Den grå materie i midten av det hippocampale hodet er merket som CA4 / DG. vii. Fortsett å definere grensen CA1-CA2 / CA3 som en 45 ° vinkel som strekker seg i Supero-sideretningen fra den mest Supero-lateral kant av SR / SL / SM. viii. Den CA2 / CA3 fortsetter å strekke seg halvveis langs den overlegne kanten av hippocampus, mediale som den er merket som CA1. ix. I skive D, er Supero-medial hippocampus hodet delt inn subfields (se trinn 3.5.3). x. Grensen subiculum-CA1 er definert som en vertikal linje som strekker seg fra den mediale kant av CA4 / DG. xi. SR / SL / SM fortsetter å være lav intensitet regionen etter kurven av CA regioner. xii. I uncal parti av hippocampus hodet,SR / SL / SM er lav intensitet region i midten av uncus. Hvis dette ikke kan sees, tegne en linje 2-3 piksler bred opp midt på uncus. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Tabell 1. Superior, mindreverdig, mediale og laterale grenser for hippocampus subfields for ni representative skiver langs anterior-posterior omfanget av hippocampus. Borders er beskrevet for T2-vektede bilder. WM = hvit substans; GM = grå materie; MTL = Medial Temporal Lobe.

<tr> Hippocampus Head 1
Struktur Slice Superior Border Inferior Border Medial Border Lateral Border
CA1 Anterior-Most Slice WM av alveus Mid-linje av hippocampus grå materie, sammen lengste aksen (grenser subiculum) WM av alveus WM av alveus
Hippocampus Head 1 WM av alveus SR / SL / SM; Inferolaterale grensen til subiculum på "svingen" av hippocampus WM av alveus WM av alveus
Hippocampus Head 2 (med Dentations)
Lateral Følger kurven av SR / SL / SM; Supero-lateral grensen til CA2 / CA3 WM av MTL SR / SL / SM; inferomedial med subiculum på "svingen" av hippocampus WM av alveus
Medial WM av alveus; Supero-mediale grense med CA2 / CA3 Lavintensiv SR / SL / SM Lav-intensity SR / SL / SM CA2 / CA3
Hippocampus Head 3
Lateral Følger kurven av SR / SL / SM; Supero-lateral grensen til CA2 / CA3 WM av MTL SR / SL / SM; inferomedial med subiculum på "svingen" av hippocampus WM av alveus
Medial WM av alveus; Supero-mediale grense med CA2 / CA3 Lavintensiv SR / SL / SM Lavintensiv SR / SL / SM CA2 / CA3
Hippocampus Head 4 (med Uncus) Følger kurven av SR / SL / SM; Supero-lateral grensen til CA2 / CA3 WM av MTL SR / SL / SM; inferomedial grensen til subiculum vertikal linje langs mediale kanten av CA4 / DG WM av alveus
Hippocampus Body Følger kurven av SR / SL / SM; Supero-lateral grensen viddh CA2 / CA3 WM av MTL SR / SL / SM; inferomedial grensen til subiculum vertikal linje langs mediale kanten av CA4 / DG WM av alveus
Hippocampus Tail 1 SR / SL / SM; superolateral grensen til CA2 / CA3 WM av MTL Følger kurven av SR / SL / SM; Supero-mediale grense mot subiculum langs linje parallell til kanten av CA4 / DG WM av alveus
Hippocampus Tail 2 Supero-lateral grensen til WM av alveus / fimbria WM av MTL WM av MTL WM av MTL
Posterior-Most Slice Supero-lateral grensen til WM av alveus / fimbria Resten av struktur grenser til WM av tinninglappen WM av MTL WM av alveus / fimbria
Subiculum Anterior-Most Slice Midtlinje av flodhestcampal grå materie, langs lengste akse (grenser CA1) WM av MTL WM av alveus WM av alveus
Hippocampus Head 1 SR / SL / SM; CA1 på Supero-mediale kant WM av MTL WM av alveus CA1, på 'bøye' i hippocampus
Hippocampus Head 2 (med Dentations) SR / SL / SM WM av MTL Entorhinal cortex (lav intensitet område medial til dårligere hippocampus) CA1, på 'bøye' i hippocampus
Hippocampus Head 3 SR / SL / SM WM av MTL Entorhinal cortex (lav intensitet område medial til dårligere hippocampus) CA1, på 'bøye' i hippocampus
Hippocampus Head 4 (med Uncus) CSF av ambient sisternen WM av MTL; infero-medial grensen ved entorhinal cortex der cortical bandet tynner SLIghtly og signalintensitet drops CSF av ambient sisternen CA1 langs linje parallell til kanten av CA4 / DG
Hippocampus Body CSF av ambient sisternen WM av MTL; infero-medial grensen ved entorhinal cortex der cortical bandet tynner litt og signalintensitet dråper CSF av ambient sisternen CA1 langs linje parallell til kanten av CA4 / DG
Hippocampus Tail 1 GM av fascikulær gyrus (der kan skilles fra hippocampus GM) WM av MTL Vanskelig å bestemme; ekstrapolere fra flere fremre / bakre skiver CA1 langs linje parallell til kanten av CA4 / DG
Hippocampus Tail 2 NA
Posterior-Most Slice NA
CA2 / CA3 Anterior-Most Slice NA
NA
Hippocampus Head 2 (med Dentations)
Lateral WM av alveus Lavintensiv SR / SL / SM CA1 halvveis langs overlegen kant av hippocampus; hvis dentations synlig, prøve å anslå halvveis Infero-lateral grensen til CA1 langs 45 ° vinkel fra de fleste Supero-lateral kanten av SR / SL / SM
Medial CA4 / DG halvveis langs superiorinferior forlengelse av hippocampus CA1 ved foten av superior-inferior forlengelse av hippocampus SR / SL / SM halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus WM av alveus
Hippocampus Head 3
Lateral WM av alveus Lavintensiv SR / SL / SM CA1 halvveis langsoverlegen kanten av hippocampus Infero-lateral grensen til CA1 langs 45 ° vinkel fra de fleste Supero-lateral kanten av SR / SL / SM
Medial CA4 / DG halvveis langs superiorinferior forlengelse av hippocampus CA1 ved foten av superior-inferior forlengelse av hippocampus SR / SL / SM halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus WM av alveus
Hippocampus Head 4 (med Uncus)
Lateral WM av alveus CA4 / DG CSF av ambient sisternen Infero-lateral grensen til CA1 langs 45 ° vinkel fra de fleste Supero-lateral kanten av SR / SL / SM
Medial CSF av ambient sisternen Linje parallelt med overlegen kanten av SR / SL / SM CSF av ambient sisternen CSF av ambient sisternen
Hippocampal Body WM av alveus CA4 / DG CSF av ambient sisternen Infero-lateral grensen til CA1 langs 45 ° vinkel fra de fleste Supero-lateral kanten av SR / SL / SM
Hippocampus Tail 1 WM av alveus Mindreverdig grensen horisontal linje som strekker seg fra de fleste sidepunkt SR / SL / SM, etter mønster av flere fremre skiver; inferomedial grensen til CA4 / DG WM av fimbria WM av fimbria
Hippocampus Tail 2 NA
Posterior-Most Slice NA
CA4 / DG Anterior-Most Slice NA
Hippocampus Head 1 NA
Hippocampus Head 2 (med Dentations) Følger kurven for lav intensitet SR / SL / SM Lavintensiv SR / SL / SM CSF av ambient sisternen Lavintensiv SR / SL / SM
Lateral Lavintensiv SR / SL / SM Lavintensiv SR / SL / SM CSF av ambient sisternen Lavintensiv SR / SL / SM
Medial Bruk aksialprojeksjon å trekke en horisontal linje medialt fra fremre kant av side hippocampus CA2 / CA3 halvveis langs superiorinferior forlengelse av hippocampus SR / SL / SM halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus WM av alveus
Hippocampus Head 3
Lateral Lavintensiv SR / SL / SM Lavintensiv SR / SL / SM CSF av ambient sisternen Lavintensiv SR / SL / SM
Medial CSF av ambient sisternen CA2 / CA3 halvveis langs superiorinferior forlengelse av hippocaMPU SR / SL / SM halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus WM av alveus
Hippocampus Head 4 (med Uncus)
Lateral Lavintensiv SR / SL / SM Lavintensiv SR / SL / SM CSF av ambient sisternen Lavintensiv SR / SL / SM
Medial Linje parallelt med overlegen kanten av SR / SL / SM CSF av ambient sisternen CSF av ambient sisterne; lavintensitet SR / SL / SM CSF av ambient sisterne; lav intensitet SR / SL / SM
Hippocampus Body CA2 / CA3 Lavintensiv SR / SL / SM CSF av ambient sisternen Lavintensiv SR / SL / SM
Hippocampus Tail 1 CA2 / CA3 og fimbria Lavintensiv SR / SL / SM CSF av lateral ventrikkel Lavintensiv SR / SL / SM
Hippocampus Tail 2 NA
Posterior-Most Slice NA
SR / SL / SM Anterior-mest skive NA
Hippocampus Head 1 Lavintensiv SR / SL / SM i sentrum av CA1 og subiculum
Hippocampus Head 2 (med Dentations) Bruk aksialprojeksjon å trekke en horisontal linje medialt fra fremre kant av side hippocampus Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG CSF av ambient sisternen CA2 / CA3 og CA4 / DG halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus
Hippocampus Head 3 Bruk aksialprojeksjon å trekke en horisontal linje medialt fra fremre kant av side hippocampus Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG CSF av ambient sisternen CA2 / CA3 og CA4 / DG halvveis langs bredden av førsteklasses dårligere forlengelse av hippocampus
Hippocampus Head 4 (med Uncus)
Lateral Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG
Medial Lavintensiv SR / SL / Smin midten (da vanskelig å se, omtrentlig med en linje 203 voxel bred) CSF av ambient sisternen CA4 / DG CA4 / DG
Hippocampus Body Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG
Hippocampus Tail 1 Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG
Hippocampus Tail 2 Lavintensiv SR / SL / SM rundt CA4 / DG
Posterior-Most Slice NA

fo:. keep-med-previous.within-side = "always"> Tabell 2. Protokoll pålitelighets resultater for alle fem subfields og hele hippocampus fra de fem manuelt segmentert fag Resegmentations ble utført på enten høyre eller venstre hippocampus av hvert fag. Mener Dice er kappa reflekterer gjennomsnittet over de fem fag.

Struktur Mener Dice er kappa (range)
CA1 0,78 (0,77 til 0,79)
CA2 / CA3 0,64 (0,56 til 0,73)
CA4 / dentate gyrus 0,83 (0,81 til 0,85)
SR / SL / SM 0,71 (0,68 til 0,73)
Subiculum 0,75 (0,72 til 0,78)
Hele hippocampus 0,91 (0,90 til 0,92)

Tabell 3. Mean delfelt og hele hippocampus volum.

Struktur Gjennomsnittlig volum (range) (mm 3)
CA1 857,46 (720.17-981.68)
CA2 / CA3 208,33 (155.10-281.57)
CA4 / dentate gyrus 615,50 (500.16-763.01)
SR / SL / SM 687,22 (576.61-895.59)
Subiculum 390,79 (277.21-445.95)
Hele hippocampus 2759,31 (2456.72-3325.02)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hippocampus delfelt segmentering i MR-bilder er godt representert i litteraturen. Men eksisterende protokoller utelukke deler av hippocampus 20,23,33,35, gjelder bare for faste bilde 37, eller krever ultra-høye felt skannere for image oppkjøpet 35,37. Dette manuskriptet har en segmentering protokoll som omfatter fem hovedavdelinger (CA1, CA2 / CA3, CA4 / dentate gyrus, SR / SL / SM, og subiculum) av hippocampus, og dekker hele anterior-posterior lengde av strukturen. Den komplette segmenterte atlas er tilgjengelig for publikum på nettet (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). Dette arbeidet er aktuelt for mange grupper innenfor neuroimaging feltet, og vil bidra til å begrense noen av de eksisterende avvik i hippocampus delfelt segmentering.

Pålitelighetstesting av protokollen viser en høy grad av romlig overlapp mellom originale og resegmented etiketter, noe som gjenspeiler en høy intra-rater reliabilitet (Tabell 2). En kappa-verdi på 0,91 for hele hippocampus sammenlignet med andre verdier er rapportert i litteraturen 35,37. De intra-rater reliabilities av mange av de subfields også sammenfaller godt med andre lignende segmenterings protokoller; imidlertid noen konstruksjoner har lavere reliabilities 25,33,35,37 .Dette kan være et resultat av å inkludere SR / SL / SM delfelt i den foreliggende protokoll, hvor andre grupper ikke gjør det, noe som resulterer i tilstøtende subfields (den subiculum, CA1, og CA2 / CA3) blir tynnere, og derfor mer tungt straffet av Dice er kappa metrisk 33,35. I tillegg er retest prosessen som brukes i denne protokollen er kanskje strengere og derfor mer reflektert av ekte protokoll pålitelighet enn de som brukes av andre grupper. Hele anterior-posterior lengden av en halvkule av hvert fag ble resegmented, mens andre grupper med høyere reliabilities segment bare noen få koronale skiver 23,33,37 sikret delfelt medden laveste kappa (0,64) er CA2 / CA3, som er en liten, tynn struktur. Det har tidligere blitt vist at den intra-rater feil for alle underfeltene i denne protokollen er høyere enn en simulert 0,3 mm translasjonell feil i hver kardinal retning, eller en simulert 1% utvidelse / krympning av etikettene 34. Med andre ord, er den manuelle resegmentation feilen er mindre enn å innføre et lite systematisk feil, som støtter den høye manuell reproduserbarhet av protokollen.

Eksperten manual rater studert hver av de fem høyoppløselige bilder i detalj for å finne ut hvilke av de subfields stede i Duvernoy sin histologi kunne sees 12. Det ble fastslått at det ikke var mulig å pålitelig skille CA2 fra CA3, slik at for å øke påliteligheten protokollen, ble de kombinert i en struktur. Denne regelen følger presedens fra tidligere grupper 33,37. Det var heller ikke mulig å skille CA4 fra stratum moleculare,stratum granulosum, og polymorf lag av dentate gyrus i bildene, eller for å skille mellom gyrus dentatus lag selv. Den CA4 og alle dentate gyrus lagene ble derfor slått sammen til én etikett (CA4 / DG). Det er faktisk en debatt i det hippocampale delfelt segmentering fellesskap med hensyn til om den CA4 region skal betraktes som en del av ove ammonis, som med Duvernoy 12, eller som en del av dentate gyrus, som med Amaral 3. Metoden som presenteres i dette manuskriptet plass til begge disse synspunktene, og følger arbeidet til forrige MR segmentering grupper 23,28,33,35,37. Lagene radiatum, lacunosum, og moleculare av ove ammonis også kunne ikke skjelnes separat, så ble kombinert i en etikett, som med de foregående grupper 37.

Den mest nøyaktige analyse av nevroanatomi er gjennom histologisk seksjonering og flekker, men denne typen analyser lider av en rekke saker: Limited tilgang til faste prøver (som resulterer i svært små utvalgsstørrelser); den kompetansen som kreves for å forberede prøver; forvrengninger av hjernen etter fiksering; og vansker med å anvende en fast atlas til digital, in vivo data 1,2,8. I ex vivo imaging, gir lange innhentingstider av en fast hjernen i en MR scanner også et detaljert bilde av nevroanatomi, men som med histologi, er begrenset prøvenummer og det er morfometriske forskjeller mellom fast og in vivo hjernen 37. In vivo MR avbildning har en begrenset oppløsning, men gir mulighet for mye større prøvestørrelser, så vel som potensialet for avbilding av et enkelt emne ved flere tidspunkter. Ved å forlenge anskaffelses tid på standard feltstyrke skannere (innenfor rammen av faget komfort), blir detaljnivået tilgjengelig i in vivo bilder tilstrekkelig til å løse sub-struktur-nivå nevroanatomi. Oppkjøpet brukes for bildene SEGsatt i denne protokollen tilbyr derfor en rimelig avveining mellom sample tilgjengelighet og bildeoppløsning.

Denne protokollen ble utviklet for høyoppløselig MR-bilder som de som brukes for å illustrere protokoll trinnene i dette manuskriptet 26,34. Høyoppløselige bilder ble kjøpt på et 3T skanneren ved å dra nytte av skanningen ta lang tid og image averaging. Den totale scan tid for begge FSPGR-BRAVO og FSE-CUBE oppkjøp sammen var i underkant av 2 timer. Det er anerkjent at dette er en prohibitive scan lengde for kliniske formål: denne sekvensen ble utført her for illustrasjonsformål for segmentering protokollen. Forfatterne mener at segmenter protokoll beskrevet i dette manuskriptet kunne tilpasses bilder med en kortere skanning tid, for eksempel en enkelt 3T transaksjonen (i motsetning til 3 anskaffelser for hver kontrast typen, som brukes av Winterburn et al., 2013 34 og Park et al., 2014 26 7,27.

Protokollen er designet for og implementert på bilder av friske personer, men kan også brukes (enten manuelt eller ved hjelp av en automatisert segmentering rørledning 7,16,27) til bilder av syke populasjoner som Alzheimers sykdom pasienter, for hvem alvorlig atrofi gjør hippocampus en struktur av denneinteresse. 5,30 Til tross for dette atrofi, ville landemerker rundt hippocampus og intensitet kontrasten i bildene betyr segmenterprotokoll ville fremdeles være i stor grad levedyktig. Imidlertid vil slike kliniske bilder sannsynlig bli kjøpt på en skanner med en mye lavere feltstyrke, slik som 1.5T, der oppløsningen vil være for lav til å kunne se understell.

Den type programvare som brukes til å utføre segmentations er relevant, som det er viktig å være i stand til å se på strukturen fra flere synsvinkler (dvs. koronale, sagittal, aksial). I tillegg kan bruk av en 3D-visualisering av overflaten av strukturen brukes til å jevne ut den generelle topologien av hippocampus. Ofte villfaren voxel eller ulogiske former vil ikke være opplagt i de to-dimensionsal kardinal fly, men vil være veldig tydelig på en 3D overflate. På bilder med høy oppløsning, gjelder protokollen til ca 118 koronale skiver og krever i overkant av 40 timer work per lagt av en tidligere trente ekspert manuell rater. Denne mengden av manuell arbeidskraft begrenser anvendeligheten av den fulle protokollen for et stort emne sett. Det ville være mulig å gjennomføre en modifisert versjon av protokollen som en tidsbesparende tiltak, for eksempel annenhver koronal skive kan være segmentert for å tilveiebringe en estimert delfelt volum, eller delfelt kan kombineres, for eksempel alle ove ammonis delfelt ( CA1, CA2 / CA3, og SR / SL / SM).

I konklusjonen, presenterer dette manuskriptet en detaljert manual segmentering protokoll for hele hippocampus og fem hippocampus subfields (CA1, CA2 / CA3, CA4 / dentate gyrus, strata radiatum / lacunosum / moleculare, og subiculum). Denne protokollen har blitt brukt til fem fag, og atlas har blitt gjort tilgjengelig offentlig (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). Disse atlas tillate andre laboratorier interessert i hippocampus segmentering å utføre pålitelige, repeterbare segmentations av hippocampus subfields pånye bilde datasett.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å takke støtte fra CAMH Foundation, takket være Michael og Sonja Koerner, den Kimel Family, og Paul E. Garfinkel New Investigator Catalyst Award. Dette prosjektet ble finansiert av Fonds de Recherches Santé Québec, den kanadiske Institutes of Health Research (CIHR), naturvitenskap og Engineering Research Council of Canada, Weston Brain Institute, Alzheimers Society of Canada, og Micheal J. Fox Foundation for Parkinsons forskning (MMC), samt CIHR, Ontario Mental Health Foundation, NARSAD, og ​​National Institute of Mental Health (R01MH099167) (ANV). Forfatterne vil også gjerne takke Anusha Ravichandran for assistanse skaffe bildene.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Discovery MR750 3T GE Or equivalent 3T scanner
Minc Tool Kit McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute Open source: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adler, D. H., et al. Reconstruction of the human hippocampus in 3D from histology and high-resolution ex-vivo MRI. IEEE Intl. Symp. on Biomed. Img. , 294-297 (2012).
  2. Adler, D. H., et al. Histology-derived volumetric annotation of the human hippocampal subfields in postmortem MRI. NeuroImage. 84 (1), 505-523 (2014).
  3. Amaral, D. G. A golgi study of cell types in the hilar region of the hippocampus in the rat. J. Comp. Neurol. 182 (4 Pt 2), 851-914 (1978).
  4. Blumberg, H. P., et al. Amygdala and Hippocampal Volumes in Adolescents and Adults With Bipolar Disorder. Arch Gen Psychiatry. 60 (12), 1201-1208 (2003).
  5. Braak, H., Braak, E. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol . 82 (4), 239-259 (1991).
  6. Boccardi, M., et al. Survey of protocols for the manual segmentation of the hippocampus: preparatory steps towards a joint EADC-ADNI harmonized protocol. J. Alzheimer's Dis. 26 (3), 61-75 (2011).
  7. Chakravarty, M. M., et al. Performing label-fusion-based segmentation using multiple automatically generated templates. Hum. Brain Mapp. 34 (10), 2635-2654 (2013).
  8. Chakravarty, M. M., Bertrand, G., Hodge, C. P., Sadikot, A. F., Collins, D. L. The creation of a brain atlas for image guided neurosurgery using serial histological data. NeuroImage. 30 (2), 359-376 (2006).
  9. Collins, D. L., Neelin, P., Peters, T. M., Evans, A. C. Automatic 3D intersubject registration of MR volumetric data in standardized Talairach space. J. Comput. Assist. Tomogr. 18 (2), 192-205 (1994).
  10. Heijer, F. V., et al. Structural and diffusion MRI measures of the hippocampus and memory performance. NeuroImage. 63 (4), 1782-1789 (2012).
  11. Duncan, K., Tompary, A., Davachi, L. Associative encoding and retrieval are predicted by functional connectivity in distinct hippocampal area ca1 pathways. The Journal of Neuroscience. 34 (34), 11188-11198 (2014).
  12. Duvernoy, H. M. The Human Hippocampus: Functional Anatomy Vascularization, and Serial Sections with MRI. , Springer Verlag. (2005).
  13. Fatterpekar, G. M., et al. Cytoarchitecture of the human cerebral cortex: MR microscopy of excised specimens at 9.4 Tesla. Am. J. Neuroradiol. 23 (8), 1313-1321 (2002).
  14. Frey, S., Pandya, D. N., Chakravarty, M. M., Bailey, L., Petrides, M., Collins, D. L. An MRI based average macaque monkey stereotaxic atlas and space (MNI monkey space). NeuroImage. 55 (4), 1435-1442 (2011).
  15. Goubran, M., Crukley, C., de Ribaupierre, S., Peters, T. M., Khan, A. R. Image registration of ex-vivo. MRI to sparsely sectioned histology of hippocampal and neocortical temporal lobe specimens. NeuroImage. 83, 770-781 (2013).
  16. Heckemann, R. A., Hajnal, J. V., Aljabar, P., Rueckert, D., Hammers, A. Automatic anatomical brain MRI segmentation combining label propagation and decision fusion. NeuroImage. 33 (1), 115-126 (2006).
  17. Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. Enhancement of MR images using registration for signal averaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).
  18. Karnik-Henry, M. S., Wang, L., Barch, D. M., Harms, M. P., Campanella, C., Csernansky, J. G. Medial temporal lobe structure and cognition in individuals with schizophrenia and in their non-psychotic siblings. Schizophrenia Research. 138 (2-3), 128-135 (2012).
  19. Kim, J. S., et al. Automated 3-D extraction and evaluation of the inner and outer cortical surfaces using a Laplacian map and partial volume effect classification. NeuroImage. 27 (1), 210-221 (2005).
  20. La Joie, R., et al. Differential effect of age on hippocampal subfields assessed using a new high-resolution 3T MR sequence. NeuroImage. 53 (2), 506-514 (2010).
  21. Libby, L. A., Ekstrom, A. D., Ragland, J. D., Ranganath, C. Differential connectivity of perirhinal and parahippocampal cortices within human hippocampal subregions revealed by high-resolution functional imaging. The Journal of Neuroscience. 32 (19), 6550-6560 (2012).
  22. Atlas of the Human Brain. Mai, J. K., Paxinos, G., Voss, T. , 3rd ed, (2008).
  23. Mueller, S. G., et al. Measurement of hippocampal subfields and age-related changes with high resolution MRI at 4T. Neurobiol Aging. 28 (5), 719-726 (2006).
  24. Narr, K. L., et al. Regional specificity of hippocampal volume reductions in first-episode schizophrenia. NeuroImage. 21 (4), 1563-1575 (2004).
  25. Olsen, R. K., Palombo, D. J., Rabin, J. S., Levine, B., Ryan, J. D., Rosenbaum, R. S. Volumetric Analysis of Medial Temporal Lobe Subregions in Development Amnesia using High-Resolution Magnetic Resonance Imaging. Hippocampus. 23 (10), 855-860 (2013).
  26. Park, M. T. M., et al. Derivation of high-resolution MRI atlases of the human cerebellum at 3T and segmentation using multiple automatically generated templates. NeuroImage. 95, 217-231 (2014).
  27. Pipitone, J., et al. Multi-atlas Segmentation of the Whole Hippocampus and Subfields Using Multiple Automatically Generated Templates. NeuroImage. 101, 494-512 (2014).
  28. Pluta, J., Yushkevich, P., Das, S., Wolk, D. In vivo analysis of hippocampal subfield atrophy in mild cognitive impairment via semi-automatic segmentation of T2-weighted MRI.Journal of Alzheimer's Disease. 31 (1), 85-99 (2012).
  29. Pruessner, J. C., et al. Volumetry of hippocampus and amygdala with high-resolution MRI and three- dimensional analysis software: minimizing the discrepancies between laboratories. Cereb Cortex. 10 (4), 433-442 (2000).
  30. Sabuncu, M. R., et al. The dynamics of cortical and hippocampal atrophy in Alzheimer disease. Archives of Neurology. 68 (8), 1040-1048 (2011).
  31. Scoville, W. B., Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J. Neuropsych. and Clin. Neurosci. 12 (1), 103-113 (1957).
  32. Toga, A. W., Thompson, P. M., Mori, S., Amunts, K., Zilles, K. Towards multimodal atlases of the human brain. Nat. Rev. Neurosci. 7 (12), 952-966 (2006).
  33. van Leemput, K., et al. Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo. MRI. Hippocampus. 19 (6), 549-557 (2009).
  34. Winterburn, J. L., et al. A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3 T magnetic resonance imaging. NeuroImage. 74, 254-265 (2013).
  35. Wisse, L. E. M., Gerritsen, L., Zwanenburg, J. J. M., Kuijf, H. J. Subfields of the hippocampal formation at 7 T MRI: in vivo. volumetric assessment. NeuroImage. 61 (4), 1043-1049 (2012).
  36. Yelnik, J., et al. A three-dimensional, histological and deformable atlas of the human basal ganglia. I. Atlas construction based on immunohistochemical and MRI data. NeuroImage. 34 (2), 618-638 (2007).
  37. Yushkevich, P. A., et al. A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T. NeuroImage. 44 (2), 385-398 (2009).
  38. Yushkevich, P. A., et al. Quantitative Comparison of 21 Protocols for Labeling Hippocampal Subfields and Parahippocampal Subregions in In Vivo MRI: Towards a Harmonized Segmentation Protocol. NeuroImage. , (2015).

Tags

Neuroscience Structural magnetic resonance imaging høy oppløsning nevroanatomi Hippocampus Hippokampale subfields Manuell segmentering Atlas
Høy oppløsning<em&gt; I Vivo</em&gt; Manuell Segmentering Protokoll for menneskelig hippocampus subfields Bruke 3T Magnetic Resonance Imaging
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Winterburn, J., Pruessner, J. C.,More

Winterburn, J., Pruessner, J. C., Sofia, C., Schira, M. M., Lobaugh, N. J., Voineskos, A. N., Chakravarty, M. M. High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging. J. Vis. Exp. (105), e51861, doi:10.3791/51861 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter