Lesione Explorer: un video-guida, standardizzato protocollo preciso e affidabile Volumetrics MRI-derivati ​​nella malattia di Alzheimer e normale Anziani

L'obiettivo generale della seguente pipeline è quello di comprendere meglio l'invecchiamento e la demenza. Ottenendo misure derivate dalla risonanza magnetica dell'atrofia cerebrale regionale e biomarcatori di neuroimaging della malattia dei piccoli vasi. Ciò si ottiene generando prima una maschera cerebrale spogliata del cranio e una segmentazione del tessuto cerebrale di base per quantificare con precisione i volumi intracranici totali.

Come seconda fase, viene completata una segmentazione della lesione TRIFE per quantificare e classificare i sottotipi di lesione per misurazioni accurate dei biomarcatori di imaging della malattia dei piccoli vasi. Successivamente, viene eseguito un punto di riferimento anatomico su ogni individuo per suddividere il cervello in 26 regioni di interesse standardizzate. Si ottengono risultati che mostrano pattern differenziali di neurodegenerazione regionale e vasculopatia tra i gruppi di malattia in base all'atrofia del tessuto cerebrale, alle misure e alla volumetria delle lesioni ottenute dalla risonanza magnetica strutturale.

Il nostro approccio analitico può aiutare a rispondere a domande chiave nell'imaging cerebrale dell'invecchiamento e della demenza. La pipeline personalizzata che abbiamo sviluppato consente a ricercatori e medici di comprendere meglio la diagnosi, la progressione e la risposta al trattamento nelle singole persone e nei diversi gruppi di pazienti. È particolarmente utile per le persone che hanno una malattia cerebrale dei piccoli vasi in combinazione con disturbi neurodegenerativi.

Questo è molto comune negli anziani, soprattutto nella malattia di Alzheimer. La pipeline può essere applicata anche a persone con altri disturbi neurologici come la demenza vascolare e l'ictus, la demenza temporale frontale, le lesioni cerebrali traumatiche e la sclerosi multipla. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto le fasi di intervento manuale possono essere complesse.

Ciò richiede una combinazione di una solida base di conoscenze in neuroanatomia, nonché una forte competenza e abilità informatiche. Molti di questi passaggi vengono comunicati al meglio attraverso un formato. Questo video permetterà all'utente di visualizzare correttamente le strutture anatomiche in questione e mostrare gli interventi computazionali richiesti.

A dimostrare la procedura saranno il nostro responsabile di laboratorio, Christopher Scott, e l'analista di RIN Imaging, Alicia McNeely e Courtney Beek. Per iniziare, apri il software e carica un'immagine pesata T one e la sovrapposizione automatica della maschera della volta intracranica totale del cranio o TIV auto. Quindi utilizzare lo strumento pennello per iniziare a modificare il TIV auto per aggiungere o ricatturare il cervello di cui il TIV auto non ha tenuto conto.

Seleziona l'etichetta di disegno attiva come etichetta uno e disegna come tutte le etichette per ricatturare il colore, le aree automatiche DIV o ricatturare attentamente le aree non colorate. Usa il pennello per ridipingere la maschera automatica TIG. Controlla attentamente ogni singola fetta per assicurarti che solo il tessuto cerebrale sia dipinto di verde come prima etichetta e che tutto il tessuto non cerebrale abbia un'altra etichetta.

Se è difficile dipingere, utilizzare lo strumento poligono chiuso, riacquisire il TIV auto in base alle esigenze ed eliminare il TIV auto in base alle esigenze. Quando si è soddisfatti delle modifiche TIV, salvare l'immagine come modifica TIV per iniziare la riassegnazione ventricolare. Caricare l'immagine seg sull'immagine T one IHC, quindi regolare le etichette del disegno sui colori appropriati.

Quindi riassegna i Voxel CSF utilizzando lo strumento di riempimento delle inondazioni, alterna avanti e indietro tra il riempimento delle inondazioni e i limiti di disegno premendo la barra spaziatrice. I limiti delle barre vengono utilizzati per evitare che il riempimento dell'inondazione riempia alcune aree del ventricolo che sono considerate buchi neri periventricolari o parte di iperintensità della sostanza bianca. Usa l'immagine pesata T one come guida su cosa riempire e cosa non riempire per il lobo temporale.

La segmentazione dei ventricoli laterali può essere attivata e disattivata con il tasto S. Al termine, conservare la segmentazione per la rimozione del tronco encefalico, del cervelletto e delle strutture sottotentoriali. Seleziona lo strumento poligono e, con la segmentazione disattivata, scorri fino alla prima fetta su cui inizia il cervelletto.

Quindi fare clic con il pulsante sinistro del mouse per disegnare un poligono sopra la dura madre che circonda il cervelletto e lungo la base del tronco encefalico attraverso i calli. Quindi fare clic con il pulsante destro del mouse per chiudere il poligono e fare clic su accetta per eliminare quell'area della segmentazione. L'area mostrerà ora quella T sottostante indicando che non è più inclusa nella segmentazione.

Una volta che il peduncolo cerebrale si separa, inizia a rimuovere anche il tronco encefalico e il midollo spinale. Ora scorri verso l'alto l'immagine fetta per fetta per verificare che le uniche porzioni della segmentazione che rimangono siano il tessuto cerebrale. Al termine, salva la segmentazione.

Per iniziare, carica l'immagine ISO e il file mat per un allineamento CPC Innanzitutto, ingrandisci da vicino utilizzando lo strumento di navigazione. Quindi utilizzare gli strumenti di beccheggio su, giù e alza verso il basso per regolare la vista assiale in modo che la commessura anteriore sia al massimo dello spessore e la commessura posteriore sia diritta. Questo dovrebbe finire per formare una bella forma a buco della serratura.

Regola nuovamente la visuale per portare i bulbi oculari nel campo visivo. Ora regola il rollio bilanciando i bulbi oculari nella vista assiale. Le sezioni assiali dovrebbero apparire bilanciate in modo uniforme durante lo scorrimento dell'immagine.

Una fetta alla volta, regolati facendo in modo che il mirino verticale passi attraverso il piano sagittale medio. Nella visione assiale, a volte può essere difficile allineare perfettamente l'aereo a causa della curvatura naturale del cervello ai poli, creando il miglior adattamento possibile. Per iniziare, caricare l'immagine per l'identificazione del punto di riferimento.

Innanzitutto, fai clic sul pulsante di opzione AC a sinistra per selezionare il punto di riferimento da definire. Quindi fare clic sull'AC nella vista assiale. Quindi, fare clic sul pulsante di opzione PC a sinistra, quindi sul PC sull'immagine assiale.

Ora fai clic sul pulsante di opzione PE per definire il bordo posteriore del cervello su quella fetta, quindi fai clic sulla parte più posteriore del cervello, a sinistra o a destra. In questo modo verranno inseriti i valori di una fetta coronale, che verrà utilizzata momentaneamente. Fare clic sul pulsante di opzione ca per definire il canale centrale.

Quindi scorrere verso il basso di 10 fette dalla vista assiale corrente e fare clic sul centro del canale centrale. In questo modo si inserisce il valore per la sezione sagittale, che verrà ora utilizzato come punto di partenza per trovare il piano sagittale medio. Quindi, fare clic sul pulsante di opzione M per definire il piano sagittale medio.

Quindi fare clic sul pulsante di opzione LPR per definire la tacca preoccipitale sinistra e sul pulsante di opzione RPR per definire la tacca preoccipitale dell'emisfero destro. Per la creazione della mappa degli oggetti, fare clic sul pulsante di opzione LSC per definire il solco centrale superiore sinistro. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse per posizionare un pennarello sulla dura madre sopra il solco.

Fare clic sul pulsante di opzione LOP per definire il solco parietale occipitale sinistro. Questo tracciato del solco va dalla dura madre al cero del tentorio per i tracciati in superficie. Inizia a tracciare la Sylvie e la fessura dall'estremità posteriore a quella anteriore, iniziando dal punto in cui si biforca in piccoli rami ascendenti e discendenti.

Ora fai clic sul pulsante di opzione lc per tracciare il solco centrale sinistro. Inizia dall'estremità inferiore nel punto di Sylvie e fessura direttamente sotto la terminazione del solco. Finisci di tracciare il solco all'estremità superiore fino a quando non è difficile seguire la curvatura del cervello.

Infine, fai clic sul pulsante destro sotto il punto di vista 3D e ripeti i passaggi per la Sylvie e la fessura destra e il solco centrale destro per la segmentazione della lesione con scansioni PD o T due. Innanzitutto, esamina tutte le immagini disponibili, inclusi T one, PD e T two per prendere una decisione informata su cosa catturare come lesione cerebrale. Quindi usa lo strumento pennello per dipingere l'etichetta due sopra l'etichetta uno per indicare le aree con la lesione.

La segmentazione può essere attivata e disattivata con il tasto S. Inoltre, dipingi l'etichetta uno sopra l'etichetta due per indicare eventuali falsi positivi o errori per le scansioni con l'imaging flare. Ancora una volta, utilizzare tutte le immagini disponibili se necessario per informare la decisione su quali aree costituiscono la lesione.

Quindi usa il pennello per cambiare le etichette per indicare la lesione e i falsi positivi. Quando si è soddisfatti delle modifiche alla segmentazione della lesione, salvare l'immagine finale modificata. Qui possiamo vedere due esempi che mostrano le procedure di landmarking SABRE.

La fetta assiale a sinistra mostra il CPC A allineato a T con l'ac, il PC e i punti di riferimento del bordo posteriore. La superficie 3D renderizzata T uno ha una fessura di Sian e una delineazione del solco centrale. Questo PD assiale ha una sovrapposizione di lesioni generata automaticamente e una sovrapposizione di lesioni modificata manualmente.

Questo è un esempio della procedura di rietichettatura manuale che viene completata come parte del processo di esplorazione delle lesioni, e qui possiamo vedere un esempio della procedura di rietichettatura manuale che viene completata come parte del processo flessibile. La svasatura assiale ha una sovrapposizione della lesione generata automaticamente e una sovrapposizione della lesione modificata manualmente. Si veda il manoscritto che accompagna questo video per i metodi di valutazione dell'affidabilità interrata delle procedure di estrazione del cervello.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che c'è una variazione anatomica da soggetto a soggetto e, sebbene questo protocollo fornisca linee guida da seguire, l'esperienza e la conoscenza anatomica sono fondamentali per garantire il successo una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in un'ora o un'ora e mezza per soggetto che segue questa procedura. Possono essere eseguiti altri metodi, come la segmentazione delle iperintensità colinergiche di base di Rika Robins e i tracciati dell'ictus. Ciò consente ai ricercatori di rispondere a ulteriori domande, come il contributo di specifiche lesioni vascolari nello studio della demenza.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come implementare in modo accurato e affidabile la pipeline di elaborazione MRI di Lesion Explorer per l'analisi volumetrica come parte dei Sabre Brain Tools. Questo software è disponibile gratuitamente. Scarica online@sabrebrainlab.ca.