2 ביולי 2014
העבודה הנוכחית מספקת סט מקיף של קווים מנחים למעקב ידני אחר מבני האונה הטמפורלית המדיאלית (MTL). פרוטוקול זה יכול להיות מיושם במחקר הכולל בדיקות MRI מבניות ו/או משולבות של תהודה מגנטית מבנית-פונקציונלית, הן בקבוצות בריאות והן בקבוצות קליניות.
המטרה הכוללת של הליך זה היא להמחיש כיצד ניתן לעקוב ידנית אחר מבני האונה הטמפורלית המדיאלית של האדם בתמונות תהודה מגנטית ברזולוציה גבוהה. זה מושג על ידי זיהוי האמיגדלה במוח ומעקב שיטתי מהגבולות הקדמיים לאחוריים. השלב השני הוא לאתר את ההיקף האורכי ואת הגבולות הכלליים של ההיפוקמפוס, ואז לעקוב אחריו פרוסה אחר פרוסה בכיוון האחורי הקדמי.
לאחר מכן, עקבו אחר המבנים הקדמיים של הגירוס הפרא היפוקמפוסי, כלומר הקורטקס הפנימי והפרינאלי במקביל, כדי להתאים טוב יותר לשינויים בגבולות ההדדיים שלהם. השלב האחרון הוא לעקוב אחרי הקטע האחורי של הגירוס הפרא היפוקמפלי, כלומר הקורטקס הפרא היפוקמפלי עצמו, באותו אופן אחורי קדמי. בסופו של דבר, הליך מעקב ידני זה יכול לשמש לקבלת רינדור תלת-ממדי וסטטיסטיקות נפחיות של כל מבני האונה הטמפורלית המדיאלית.
היתרון העיקרי של פרוטוקול המעקב הזה על פני פרוטוקולים קיימים, כמו גם אלגוריתמים אוטומטיים לסגמנטציה האוטומטית, הוא שהוא מזהה את כל אזורי האונה הטמפורלית המדיאלית ביחס למבנים השכנים שלהם. דבר זה יכול לשפר את דיוק המיקום והמעקב הידני, וכן לסייע בהערכה ותיקון במידת הצורך; החלוקה האוטומטית גורמת לאזור במוח עם שונות משמעותית. הפרוטוקול הנוכחי משמש לא רק לחקירות אנטומיות באונה הטמפורלית המדיאלית, אלא גם לניתוח נתונים משיטות דימות אחרות.
לדוגמה, הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית לזיהוי אזורים פונקציונליים בדיוק גבוה. פרוטוקול זה מספק המחשה ייחודית של אזורי האונה הבין-זמנית, שיכולה לסייע הן לחוקרים מתקדמים והן למתחילים לזהות במדויק אזורים אלו במוח האנושי. ההדגמה הראשונה עוסקת במעקב אחר האמיגדלה.
התחילו במיקום המבנה במוח. זהה את הפרוסה הראשונה של האמיגדלה שבה מופיעה אינסולת ליימן. כאן הקשר של החומר הלבן בין האונות הקדמיות והטמפורליות רציף.
הכיאזמה האופטית היא נקודת ציון חשובה נוספת. לאחר מכן השתמשו בצרור הזוויתי כגבול האנדפרולטרלי של האמיגדלה כדי לזהות את הפרוסה האחרונה של האמיגדלה בתצוגה הקורונלית. חפשו רמה שבה המבנה גבוה יותר מההארכה המדיאלית של הקרן הטמפורלית של החדר הלטרלי וללטרלית לגירוס האונקינייט, בליטת ראש ההיפוקמפוס.
כעת, כדי לעקוב אחרי האמיגדלה, לזהות את החתך הראשון שבו הקומיסורה הקדמית רציפה בשני חצאי הכדור שבהם האמיגדלה נראית בצורתה הטיפוסית, עקוב אחרי האמיגדלה באמצעות הסולקוס הפנימי כגבול הסופר-מדיאלי, הקו המדומה מקרקעית הסולקוס החצי-שנתי לאורך החומר הלבן ועד לקצה התחתון של האמיגדלה כגבול התת-מדיאלי, הגבעול הטמפורלי הוא הגבול הלטרלי ועוקב אחרי העיקול העל-צידי להשלמת המעקב על הפרוסות האחוריות, מצייר קו דמיוני מרמת הקרקעית של הסולסה המעגלית התחתונה לאורך הג'יירוס החצי-שנתי אל מסלול הראייה כגבול העליון של האמיגדלה. תוודא להוציא את הג'יירוס האונסינייט. השתמשו באליוס ובקרן הטמפורלית של החדר הלטרלי להפרדה תחתונה ולגבעול הטמפורלי לגבול הלטרלי.
עקבו אחרי העיקול בצורה מאוד לרוחב כדי להשלים את המעקב. שימו לב במיוחד להבחין בין האמיגדלה בחתכיה הראשונים לבין האזורים הסובבים, את האונוס והקורטקס האנטרלי באמצעות תצוגות סגיטליות וציריות כמדריכים, ואז מבצעים באופן שיטתי חתך על ידי חתך של האמיגדלה בכיוון קדמי לאחורי. בהתאם להנחיות אלו, המבנה הבא באונה הטמפורלית המדיאלית שיש למקם הוא ההיפוקמפוס שמתחיל לעקוב אחרי ההיפוקמפוס כאשר הקרן הטמפורלית של החדר הלטרלי מופיעה לאורך הגבול האינפרולטרלי של האמיגדלה, ומעקב אחר ההיפוקמפוס בהופעתו האחרונה, תת-מדיאלית לטריגונה של החדר הלטרלי תמיד משתמשים בכיווני צפייה חלופיים כדי לעזור למקם את ההיפוקמפוס וגבולותיו.
כדי להגדיר את גבולות ההיפוקמפוס, התחל בהגדרת האליוס וה-FIA בצד העליון. הקרן הטמפורלית בצד הלטרלי עוקבת תחתון לאורך החבילה הזוויתית כדי להגדיר את הגבול התחתון. המשך לעקוב אחרי ההיפוקמפוס עם אותן הגדרות לאורך כל הדרך.
בנוסף, יש לכלול את האולו לתוך הסגמנטציה כך שהוא גובל מיד בצרור החומר הלבן של הג'יירוס הפרא היפוקמפלי. מיושרת עליונה עם העיקול של העומס ומתארכת בעיקר אופקית מההיפוקמפוס. שם לב מיוחד בעת מעקב אחר שלושת המבנים הבאים.
ראשית, כלול את העומס האחורי בסגמנטציה. שנית, ודא להשמיט את מקלעת הכורואיד מעל האליוס מהסגמנטציה, אם כי ייתכן שזה לא אפשרי בתמונות ברזולוציה נמוכה. ושלישית, יש להתייחס לשתי נקודות מבט חלופיות כדי להימנע מהכללת זנב גרעין הזנב.
האזור הבא שיש לעקוב אחריו הוא הגירוס הפרא היפוקמפלי. מונח המשמש לכלול את הקורטקס הפרינאלי בצד הצדדי. הקורטקס המשולש בצד המדיאלי והקורטקס הפרא-היפוקמפלי הטבעי בפרוסות הקדמיות מגדירים את הפרוסה הראשונה של הקורטקס הפרינאלי עם הופעת הסולקוס הצדדי לפני תחילת הקורטקס הטרינלי. עוקבים אחרי הקורטקס הפרינאלי מהקצה המדיאלי של הגדה הצדדית של הסולקוס הקולטרלי אל הקרקע הלטרלית של הג'ירוס של אלבה או של המדיאלי.
אם קיימים שני גירוסים של אלבה או בנקודת האמצע של המשטח הפולרי הטמפורלי הדורסלי. בהיעדר הג'יירוס הזה מתחיל לעקוב אחרי הקורטקס האינטרלי כחמישה מילימטרים קדמית לאינסולה של ליימן, תוך שימוש בפונדוס של הסולקוס הפולרי הטמפורלי המדיאלי כקצה העליון ומשטח הקליפה כקצה הפנימי המדיאלי. לאחר הופעת האמיגדלה, הקרקעית של החריץ החצי-טבעתי הופכת לגבול העליון, או לנקודה שבה ההארכה המדומת של החריץ הזוויתי פוגשת את חלל החדר.
אם החריץ החצי-טבעתי אינו מובחן, הגבול בין הקורטקס הפרינאלי לתלתיש עשוי להשתנות מפרוסה לפרוסה. כאשר הסולקוס הצדדי עמוק, כלומר גדול או שווה ל-1.5 סנטימטר, עקוב אחרי הקורטקס הפרינאלי מהקצה המדיאלי של הגדה המדיאלית של החריץ הזה ועד לנקודת האמצע של הבנק הצידי שלו. במקרים עם סולקוס צדדי רגיל בעומק שנע בין סנטימטר ל-1.5 סנטימטרים, יש לעקוב אחרי הקורטקס הפרינאלי כאזור מנקודת האמצע של הבנק המדיאלי של הסולקוס הקולטרלי ועד לקצה המדיאלי של הבנק הצידי של הסולקוס.
במקרה של חריץ צדדי רדוד שגודלו פחות מסנטימטר אחד, עקבו אחרי הקורטקס הפרינאלי מקרקעית הסולקוס הזה עד אמצע כתר הג'יירוס הפוזיפורמי. כאשר הסולקוס הצדדי מופרע, בדרך כלל בגובה קצה הדוד על ידי גירוס קטן היוצא מקרקעית שלו, יש לעקוב אחרי הקורטקס הפרינאלי אל קרן הסולקוס הלטרלי. עקבו אחרי הקורטקס האנטרלי עד כ-1.5 מילימטרים אחורי לקודקוד האונקל.
האריך את מעקב הקורטקס הפרינאלי מדיאלית כדי לתפוס את מקומו של הקורטקס האנטרלי לאחר סיומו, כאשר ההגדרות של הסולם ממשיכות לחול לאורך של שלושה מילימטרים. מעבר לכך, הקורטקס הפרינאלי מוחלף בקורטקס הפרה-היפוקמפלי. התחלה נכונה לעקוב אחרי הקורטקס הפרא-היפוקמפלי על החתך מיד אחרי סוף הקורטקס הפרינאלי וסוף כארבעה מילימטרים אחורי לקצה זנב ההיפוקמפוס.
עקבו אחרי הקורטקס הפרא-היפוקמפלי הטבעי באותו אופן שתואר עבור החלק האחורי של קליפת המוח הפרינאלית עד שמופיע חריץ הקלציני ומגביל אותו לקצה התחתון של הסולקוס. אם מופיע סולקוס קטן בסביבות רמה זו, כלול אותו בסגמנטציה. תוצאה של מעקב אחר מבני ה-MTL מוצגת כאן ברינדור התלת-ממדי ובתמונות דו-ממדיות המציגות את מיקום הפרוסות המייצגות במוח בצד ימין.
תמונות קורונליות אלו של האמיגדלה מראות דוגמה קיצונית להבדלים אפשריים בין תוצאות מעקב ידני לבין סגמנטציה אוטומטית. כפי שנראה בפאנל בצד ימין, תוכנת סגמנטציה אוטומטית נפוצה זיהתה רק חלק קטן מהאמיגדלה השמאלית תוך התעלמות ממחצית מהרקמה שמזוהה כחלק מהאמיגדלה לעין אנושית מומחה. הערכת חסר דומה, אך במידה פחותה התרחשה גם באמיגדלה הימנית.
מוצגות כאן תוצאות נפחיות מייצגות של האמיגדלה הדו-צדדית וההיפופוטמים מאדם אחד, שהושגו במעקב ידני. באמצעות הפרוטוקול הנוכחי והחלוקה האוטומטית, ניתן להבחין שסגמנטציה אוטומטית הערכה בצורה שגויה בנפח כל אחד מארבעת המבנים שהושוו. לאחר הליך זה ניתן לאסוף סטטיסטיקות נפח כדי לענות על שאלות כגון האם מבני האונה הטמפורלית המדיאלית מראים הבדלים נפחיים בין שתי קבוצות גיל או בין קבוצות בריאות וקליניות בעת ניסיון ההליך.
כדי להבטיח דיוק ויעילות במעקב, חשוב להתייחס לכל אחד משלושת המישורים הוויזואליים: הקורונלי, הצירי והסאגיטל. לאחר צפייה בסרטון הזה, אמור להיות לך הבנה טובה כיצד לזהות במדויק ולמעקב ידנית או להתאים סגמנטציות אוטומטיות של אזורי האונה הטמפורלית של MIT בהתבסס על הכרת הגבולות האנטומיים של המבנים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
עבודה זו מפרטת פרוטוקול למעקב ידני אחר מבני האונה הרקתית המדיאלית (MTL) באמצעות תמונותהדהוד מגנטי (MRI) ברזולוציה גבוהה. השיטה ישימה הן לאוכלוסיות בריאות והן לאוכלוסיות קליניות במחקרי MRI מבניים ותפקודיים.
תיחום אנטומי מדויק של מבני האונה הטמפורלית המדיאלית הוא קריטי לאימות המטרה במחקר של מחלות נוירודגנרטיביות, שבהם שינויים נפחיים משמשים כסמנים ביולוגיים מרכזיים. פרוטוקולי שרטוט ידניים מגבירים את הביטחון החזוי על ידי הפחתת עמימות מכניסטית בניתוחי MRI מבניים, ובכך תומכים בהתאמה אמינה של סמנים ביולוגיים בין מחקרים פרה-קליניים וקליניים. גישה זו מאפשרת הגדרה עקבית של ROI לצורך חילוץ אותות fMRI וקולוקליזציה מבנית-תפקודית, ובכך משפרת את הרצף התרגומי במחקרי מעורבות מטרה.
שיטה זו תומכת ברצף הגילוי, משלב הגילוי המוקדם ועד לזיהוי מוביל (Lead Identification) ועבודות פרה-קליניות, על ידי אספקת סגמנטציה מדויקת מבחינה אנטומית של ה-MTL לצורך תיקוף מטרות ומחקרי ביומרקרים.