Un protocole complet pour la segmentation manuelle des structures du lobe temporal médial

L’objectif global de cette procédure est d’illustrer comment tracer manuellement les structures du lobe temporal médian humain sur des images à résonance magnétique à haute résolution. Cela se fait en identifiant d’abord l’amygdale du cerveau et en la traçant systématiquement de la bordure antérieure à la bordure postérieure. La deuxième étape consiste à localiser l’étendue longitudinale et les bords généraux de l’hippocampe, puis à le suivre tranche par tranche dans la direction antérieure postérieure.

Ensuite, suivez en parallèle les structures antérieures du gyrus para-hippocampique, à savoir les cortex interal et périnéal, afin de mieux s’adapter aux variations de leurs bords communs. La dernière étape consiste à tracer le segment postérieur du gyrus para-hippocampique, à savoir le cortex para-hippocampique proprement dit, dans la même forme antérieure postérieure. En fin de compte, cette procédure de traçage manuel peut être utilisée pour obtenir un rendu 3D et des statistiques volumétriques de toutes les structures du lobe temporal médian.

Le principal avantage de ce protocole de traçage par rapport aux protocoles existants, ainsi qu’aux algorithmes de segmentation automatique, est qu’il identifie toutes les régions du lobe temporal médian par rapport à leurs structures voisines. Cela peut augmenter la précision de localisation et le traçage manuel, ainsi qu’aider à évaluer et corriger si nécessaire, la segmentation automatique aboutit à une région du cerveau pouvant présenter une variabilité considérable. Le protocole actuel est utilisé non seulement pour des études anatomiques du lobe temporal médian, mais peut aussi être appliqué à l’analyse de données provenant d’autres modalités d’imagerie.

Par exemple, l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle permet d’identifier avec grande précision les régions fonctionnelles d’intérêt. Ce protocole offre une illustration unique des régions intertemporelles du lobe, ce qui peut aider à la fois les chercheurs avancés et novices à identifier avec précision ces régions dans le cerveau humain. La première démonstration porte sur le traçage de l’amygdale.

Commencez par localiser la structure dans le cerveau. Identifier la première tranche de l’amygdale dans laquelle apparaît l’insula de Lyman. C’est là que la connexion de la substance blanche entre les lobes frontal et temporal est continue.

Le chiasme optique est un autre jalon important. Utilisez ensuite le fibré angulaire comme bord inferolatéral de l’amygdale pour identifier la dernière tranche de l’amygdale en vue coronale. Cherchez un niveau où la structure est supérieure à l’extension médiale de la corne temporale du ventricule latéral et latéralement au gyrus unciné, la protubérance de la tête de l’hippocampe.

Pour suivre l’amygdale, identifier la première tranche où la commissure antérieure est continue sur les deux hémisphères où l’amygdale est visible dans sa forme typique, suivre l’amygdale en utilisant le sillon interal comme bordure super médiale, la ligne imaginaire du fond d’un sillon semestriel le long de la substance blanche jusqu’à la pointe inférieure de l’amygdale comme bordure inframédiale, le tronc temporal comme bord latéral et suit la courbure supralatérale pour compléter le traçage sur les tranches postérieures, dessinant une ligne imaginaire depuis le niveau du fond d’un dos du sillon circulaire inférieur de l’insula le long du gyrus semi-annuel jusqu’au tractus optique en tant que bord supérieur de l’amygdale. Veillez à exclure le gyrus non cinéré. Utilisez l’alius et la corne temporale du ventricule latéral pour la délimitation inferolatérale et la tige temporale pour la bordure latérale.

Suivez la courbure très latéralement pour compléter le tracé. Prêtez une attention particulière à distinguer l’amygdale dans ses premières tranches des zones environnantes, du onus et du cortex entéral en utilisant les vues sagittale et axiale comme guides, puis effectuez systématiquement un traçage tranche par tranche de l’amygdale dans la direction antérieure à postérieure. En suivant ces directives, la structure suivante du lobe temporal médian à localiser est l’hippocampe, qui commence à tracer l’hippocampe lorsque la corne temporale du ventricule latéral apparaît le long de la bordure inferolatérale de l’amygdale, et le traçage de l’hippocampe avec sa dernière apparition, infra-médiale du trigone du ventricule latéral, utilise toujours les orientations alternatives pour aider à localiser l’hippocampe et ses bords.

Pour définir les frontières de l’hippocampe, commencez par délimiter l’Alius et la FIA à l’angle supérieur. La corne temporale à l’aspect latéral suit le fibré angulaire en bas pour définir la bordure inférieure. Continuez à tracer l’hippocampe en utilisant les mêmes définitions tout au long du parcours.

De plus, inclure l’ulu dans la segmentation de manière à ce qu’il borde immédiatement le faisceau de substance blanche du gyrus parahippocampique. Elle s’aligne supérieurement avec la courbe du fardeau et s’étend principalement horizontalement depuis l’hippocampe. Porte une attention particulière lors du retrait des trois structures suivantes.

D’abord, inclure le fardeau postérieur dans la segmentation. Deuxièmement, veillez à omettre le plexus choroïdien au-dessus de l’alius de la segmentation, bien que cela ne soit pas possible sur des images de résolution inférieure. Troisièmement, référez-vous aux deux points de vue alternatifs pour éviter l’inclusion de la queue du noyau caudé.

La zone suivante à repérer est le gyrus para-hippocampique. Un terme utilisé pour désigner le cortex périnéal du côté latéral. Le cortex trinal du côté médial et le cortex para-hippocampique proprement propre, dans les tranches antérieures, définissent la première tranche du cortex périnéal avec l’apparition du sillon collatéral avant l’apparition du cortex trinal : le cortex périnéal retraçant le cortex périnéal depuis le bord médial de la banque latérale du sillon collatéral jusqu’au fond latéral du gyrus d’Albé ou celui du gyrus médial.

Si deux gyris d’albé sont présents ou au point médian de la surface polaire temporale dorsale. En l’absence de ce gyrus, le gyrus commence à suivre le cortex interal environ cinq millimètres à l’avant de l’insula de Lyman, en utilisant le fond d’un fil du sillon polaire temporal médial comme extrémité supérieure et la surface de peeling comme bordure inframédiale. Après l’apparition de l’amygdale, le fond d’un sillon semi-annulaire devient le bord supérieur, c’est-à-dire le point où l’extension imaginaire du faisceau angulaire rencontre la cavité ventriculaire.

Si le sillon semi-annulaire est indiscernable, la frontière entre le cortex périnéal et le cortex trinal peut varier d’une tranche à l’autre. Lorsque le sillon collatéral est profond, c’est-à-dire supérieur ou égal à 1,5 centimètre, le cortex périnéal depuis le bord médian de la banque médiale de ce sillon jusqu’au point médian de sa banque latérale. Dans les cas où un sillon collatéral régulier est d’une profondeur allant de un à 1,5 centimètre, on retrouve le cortex périnéal comme la zone allant du point médian de la banque médiale du sillon collatéral à l’extrémité médiale de la banque latérale du sillus.

En cas de sillon collatéral peu profond de moins d’un centimètre, on peut tracer le cortex périnéal du fond d’œil de ce sillon jusqu’au milieu de la couronne du gyrus fusiforme. Lorsque le sillon collatéral est interrompu, généralement au niveau de l’apex de l’oncle par un petit gyrus émergeant de son fundus, retraçez le cortex périnéal jusqu’au fond du sillon latéral. Tracez le cortex entéral jusqu’à environ 1,5 millimètre après l’apex de l’oncle.

Étendre le traçage du cortex périnéal médialement pour occuper la place du cortex entéral après sa terminaison, où les définitions de l’échelle continuent de s’appliquer sur une longueur de trois millimètres. Au-delà de cela, le cortex périnéal est remplacé par le cortex para-hippocampique. Début approprié pour tracer le cortex para-hippocampique sur la tranche immédiatement postérieure à l’extrémité du cortex périnéal et en terminant environ quatre millimètres après l’extrémité de la queue hippocampique.

Suivez le cortex para-hippocampique proprement dit, de la même manière que celle décrite pour la partie postérieure du cortex périnéal jusqu’à ce que le sillon calcinen apparaisse, le restreignant au bord inférieur du sillon. Si un mini-sillon apparaît à ce niveau, incluez-le dans la segmentation. Un résultat du traçage des structures MTL est montré ici dans le rendu 3D et dans des images 2D montrant la position des tranches représentatives dans le cerveau du côté droit.

Ces images coronales de l’amygdale montrent un exemple extrême des différences possibles entre les résultats du traçage manuel et la segmentation automatique. Comme on le voit dans le panneau côté droit, un logiciel de segmentation automatique courant n’a identifié qu’une petite partie de l’amygdale gauche tout en négligeant plus de la moitié du tissu qui est reconnaissable comme faisant partie de l’amygdale par un œil humain expert. Sous-estimation similaire, mais dans une moindre mesure, s’est également produite dans l’amygdale droite.

Voici des résultats volumétriques représentatifs de l’amygdale bilatérale et des camps hippopotames sur un seul sujet, obtenus par traçage manuel. En utilisant le protocole actuel et la segmentation automatique, on peut observer que la segmentation automatique a mal estimé le volume de chacune des quatre structures comparées. Après cette procédure, des statistiques de volume peuvent être collectées afin de répondre à des questions telles que si les structures du lobe temporal médial présentent des différences volumétriques entre deux groupes d’âge ou entre groupes sains et cliniques lors de cette procédure.

Pour garantir la précision et l’efficacité lors du traçage, il est important de se référer à chacun des trois plans visuels : le coronal, l’axial et le sagittal. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment identifier avec précision et tracer manuellement ou ajuster les segmentations automatiques des régions du lobe temporal du MIT en connaissant les frontières anatomiques des structures.