Name: 再考された補助的なモータ領域のファイバ接続：ファイバ解剖、DTI、および3次元文書の方法論 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-23T14:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 23 s
Description: 学ぶ 補助運動野の白質線維接続を、死体解剖とMR線維追跡を組み合わせた手法で詳細に可視化する方法です。神経外科手術計画や術後合併症リスク低減に有用です。

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データは、ヒューマンコネクトプロジェクト、WU-Minnコンソーシアム（主任研究者：David Van EssenおよびKamil Ugurbil; 1U54MH091657）によって提供され、NIH青写真脳科学研究を支援する16のNIH研究所およびセンターが資金を提供した。ワシントン大学でシステム・ニューロサイエンスのためのマクドネル・センター（McDonnell Center for Systems Neuroscience）図2Aおよび2Dは、Rhotonコレクション57 （http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899）の許可を得て再現された。

故人は技術的に人間の被験者ではありませんが、死人はここでは人口として含まれています。ヒトの被験者は45C446によって「生きている人間15,16 」と定義されている。 1.標本の作成<ol><li>ホルマリン固定した5頭の脳（10個の半球）と2頭の人間の頭部を調べます。 </li><li> Klinglerの方法17に従って、少なくとも2ヶ月間10％ホルマリン溶液中に試料を固定する。 </li><li> Klingerの方法17に従って-16℃で2週間凍結する。 </li><li>水道水で標本を解凍する。 </li><li> 脳を露出させるために、死体頭部に拡張前頭側頭頭蓋切開術を行う。 <ol><li>死体頭部を3ピンの頭蓋骨クランプ（ 材料テーブル ）に置きます。 </li><li>メスを使って前頭側頭皮膚切開を行う。</li><li>メス、ピンセット、はさみを使用して皮膚と筋肉を除去します。 </li><li>硬膜に達するまで、頭蓋骨に1つ以上の穴をあけます。コンパクトな減速機と79,000 rpmで14 mmの頭蓋穿孔器アタッチメント（ 材料表 ）を備えたドリルを使用してください。 </li><li>骨のフラップを切って、2 mm x 15.6 mmの縦溝流路付きルータを使用し、2.1 mmのピン形状のバリを取り付け、ドリルスピードを80,000 rpm（ 材料表 ）にします。 </li></ol></li><li>硬膜、くも膜下腔、および皮質を除去し、顕微鏡下で6〜40倍の倍率でマイクロダイセクターを使用して解剖する。5,18（ 材料表 ）。 </li></ol> 2.繊維解体技術注：手術顕微鏡で6倍から40倍の倍率ですべての切開を行います。 <ol><li> 各半球に段階的に繊維切開を行う内側から外側に、内側から外側に向かって順に並んでいる。 <ol><li>扇場ディセクター（ 材料表 ）を使用して大脳皮質を摘出し、すべての前頭皮質組織を除去して、隣接する線条体を相互接続するU-線維または肋間線維である短い会合線維腔を露出させる。 </li><li>同じ半球の遠隔領域を相互接続する長い会合繊維に到達してそれを露出させるために、顕微鏡（ 材料表 ）下で穏やかにトリミングすることにより、短い会合繊維をpanfield解剖器具および外科用マイクロフックで除去する。 </li><li>外科用マイクロフックとパンフィールドディセクタを使用して、表面結合繊維を除去するために、長い結合繊維に深く入ります。顕微鏡下で各繊維束を取り除き（ 材料表 ）、投影交連繊維を露出させる。 </li><li> SMAコンプレックスの各接続を表示する文献2,8,18,19,20,21で以前に定義された地形学的解剖学によれば、 </li></ol></li><li>解剖の間に使用されたすべての標本（全頭部および脳）を、解剖期間の間に10％ホルムアルデヒド溶液（ 材料表 ）に入れておく。 </li></ol> 3. 3D写真技術<ol><li>標本の撮影中は黒色のプラットフォームを使用してください。 </li><li> 3D写真技術に従ってください22 。 <ol><li>各標本を設計された黒色のプラットフォームに置きます。 </li><li>標本を正面から見た場面を選択し、カメラ画面上の中心点に近い標本上の任意の点にカメラを合わせてワンショットを撮る（計測器タブル）。 18〜55 mm f / 3.5-5.6 SLRレンズまたは100 mm f / 2.8 Lマクロレンズを使用し、絞りをF29、ISO 100に設定します。 </li><li>カメラ画面の一番右の点が上記の合焦点と同じになるまで、カメラを少し左に回します。画面上の中点が標本の元の合焦点と重なるまで、カメラを右にスライドさせます。カメラをこの点に集中させて、もう一度撮影してください。 </li><li>カメラの距離と軸を一定値で撮影した標本に維持する。 </li></ol></li><li> 3D画像生成プログラム（Material Table）を使用して3D画像を作成します。 <ol><li> 3Dソフトウェアプログラムを開きます。 </li><li> 「ファイルからステレオ画像を開く」を選択します。 </li><li> 2つのイメージ（左右）を選択し、左のイメージが左のスロットにあり、右のイメージが右のスロットにあることを確認します。 </li><li> 「Half color anaglyph RL / 2」オプションを選択し、アナグリフをjpeg形式で生成します。 </li></ol&gt; </li></ol> 4. DTIテクニック<ol><li>参照されたウェブサイトからヒューマンコネクトプロジェクト拡散データ23をダウンロードして、前処理された拡散データを取得する。 注：データは前処理されてダウンロードされ、以下の手順で構成されています。拡散データは、マルチボルテージシステムを使用したスピンエコーエコープラナーイメージング（EPI）シーケンスを使用する修正3T MRIデバイス（機器テーブル）バンド画像加速24,25,26,27,28を含む。関連する配列パラメーターには以下が含まれる：TR = 5,520ms; TE = 89.5ms; FOV = 210×180mm;マトリックス= 168×144;スライス厚さ= 1.25mm（ボクセルサイズ1.25×1.25×1.25mm）。マルチバンド係数= 3; b値= 1000s / mm 2 （95方向）、2,000s / mm 2 （96方向）、および3000s / mm 22 （97方向）。その後、データはFreeSurfer 29とFSL 30を使用して処理されました 。プロセスは、渦電流補正、動き補正、b0強度正規化、磁化率歪み補正、および勾配非線形性補正28,31,32,33を含んでいた。対応するT1加重MP-RAGEイメージもダウンロードパッケージに含まれています。手順は、Human Connectome Projectの手引書23に文書化されています。 </li><li> 一般化qサンプリング・イメージング（GQI）アルゴリズム35を使用して推定ボクセル拡散拡散分布関数（ODF）を生成するために、拡散スペクトル画像化（DSI）スタジオ34を使用して拡散データを後処理する。 <ol><li>ダウンロードしたデータセットをselでソフトウェアにロードする「STEP1：オープンソースイメージ」を開き、data.nii.gzファイルを選択します。 </li><li> &quot;STEP2：Reconstruction&quot;ボタンを選択します。脳マスクを確認した後、「ステップ2」に進み、再構成方法として「GQI」を選択します。 「長さ比」が「1.0」の「r ^ 2重み付け」を選択します。残りの選択はデフォルトのままにしておきます。 </li><li> 「再構築を実行」を選択します。 </li></ol></li><li> 関心領域の適切なシードを配置して、ファイバートラッキングを合理化します。 <ol><li> &quot;Region Window&quot;で、 &quot;Atlas&quot;ボタンをクリックして、上縦骨束（SLF）のシードを配置します。I. &quot;Brodmann&quot;を選択し、 &quot;Region 6&quot;と &quot;Region 7&quot;を追加します。リージョンウィンドウで、「Region 6」タイプを「seed」に、「Region 7」タイプを「region-of-inclusions」（ROI）に設定します。 <ol><li>領域ウィンドウで[新しい領域]を選択し、手動でROIを描画します冠状面における上前頭回の最後面に存在する。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li></ol></li><li>領域ウィンドウの「新しい領域」を使用し、冠状面内の中前頭回白質の後面に「種」領域を描くことによって、同様の方法でSLF IIの種を配置する。 「Atlas」（手順4.3.1のように）とBrodmann領域9,10,46,39、および19を使用してROIを選択します。手順4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。 </li><li>リージョンウィンドウで &quot;Atlas&quot;（手順4.3.1のように）を使用し、Brodmannアトラスの &quot;Region 40&quot;と &quot;Region 40&quot;の &quot;Atlas ...&quot;からのROIを使用して、SLF IIIのシードを「シード」リージョンと置きます&quot;および&quot; Region 44 &quot;手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li><li>領域ウィンドウで「新しい領域」を使用し、thを含む矢状面に「種」を描くことにより、鼻腔繊維の種を配置する電子コーパス。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li><li>領域ウインドウに「New Region」を使用して、帯状線維のシードを配置し、コロナルビューの中で帯状回の中間に「種」領域を描きます。 「新しい領域」を使用して、2つのROIを描きます.1つは、より前部の帯状疱疹に、もう1つは、冠状視野の下で後部帯状回に現れます。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li><li>地域ウィンドウで「新しい地域」を使用し、アトラス...機能を使用してコロナ・ラジャータ内のROIを使用してクロー石の中に「種」を描くことで、大嚢胞性線維の種を配置します。アトラスを「JHU-WhiteMatter-labels-1mm」として選択します。 <ol><li> &quot;Anterior_corona_radiata&quot;、 &quot;Posterior_corona_radiata&quot;、 &quot;Superior_corona_radiata&quot;を選択して追加します。 「新しい領域」を使用して軸平面内のクローストームのレベルよりも劣る平面を通過するすべてのファイバーの回避領域を描きます領域ウィンドウで、ステップ4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。 </li></ol></li><li>領域ウインドウの &quot;Atlas ...&quot;機能からの &quot;seed&quot;を使用して、皮質脊髄路の種を配置する。 「JHU-WhiteMatter-labels-1mm」を選択し、「Corticospinal_tract」領域を追加します。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li><li>領域ウインドウの &quot;Atlas ...&quot;機能の &quot;seed&quot;領域を使用し、 &quot;Region 44&quot;と &quot;Region 45&quot;でBrodmannアトラスと &quot;Region 6&quot; ROIを選択して、正面斜面路（FAT）のシードを配置します。 &quot;手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。 </li><li> &quot;Atlas ...&quot;機能を使用して、 &quot;地域6&quot;に &quot;シード&quot;を持つ前線条体（FST）の種を配置します。 &quot;HarvardOxfordSub&quot;アトラスから &quot;caudate&quot;、 &quot;putamen&quot;、 &quot;globus pallidus&quot;に新しいリージョンを挿入し、リージョンウィンドウのタイプを &quot;end&quot;に設定します。&quot; 注：FSTのためのファイバートラッキングは、追跡セッション（ すなわち、領域6および尾状体、続いて領域6および被殻、最後に領域6および顆粒球）に対して、領域6の種子および皮質種子のうちの1つのみを選択することによって行われるパリダス）。 <ol><li>各組み合わせについて、ステップ4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。 </li></ol></li></ol></li><li> 上記の各組み合わせに対してファイバートラッキングを実行します。 <ol><li> [オプション]ウィンドウで、qaの終了インデックス0.08、角度のしきい値75、ステップサイズ0.675、平滑0.2、最小長20 mm、最大長200 mmのトラッキングパラメータを設定します。シードの向きを「すべて」、シードの位置を「サブボクセル」、シードを「オン」にランダム化します。流線（オイラー）トラッキングアルゴリズムを使用して三線式の方向補間を使用します。上記の領域の組み合わせごとに、＆＃34; Fiber Tracts」ウィンドウ。 注：追跡のランダム化された性質のため、明確な「偽の繊維」が識別され、選択的に除去され、回避領域が手で「新しい領域」として描かれます。 </li></ol></li><li> Affineは、DSI-Studioの &quot;Slices - &gt; Insert T1 / T2 Images&quot;機能を使用して、Human Connectome Projectデータセットで提供された脳抽出T1加重3D MP-RAGEスキャンを拡散データに登録します。 「スライス - &gt;アイソサーフェスを追加」を選択して、脳のサーフェスレンダリングを生成します。 665の「閾値」を使用する。 </li></ol>

著者らは競合する金銭的利益はなく、資金調達や支援の源泉はないと宣言している。

ホワイトマター・パスウェイの重要性と研究手法大脳皮質は250万年の人間生活に関連する主要な神経構造として受け入れられている。およそ200億個のニューロンが、形態学的および細胞仕様40に基づいて様々な部分に分かれている 。これらの皮質部分のそれぞれのアーキテクチャは、感覚運動の感覚や動き、感情的な経験、複雑な推論など、機能的にサブグループ化されています。霊長類のすべての行動は、神経系の皮質および皮質下の領域を通って地形学的に分布したユニークな生体機能的接続および領域によって形成されていることが判明した。大脳皮質は詳細に研究されているが、異なる領域をつなぐ神経系の白質経路に関する知識がまだ不足している。セントラムセミオベルやコロナラジャータなどの領域は、以前は巨視的な視野の下で吟味されていた。 1800年代、研究者はミエリン色素とオートラジオグラフィー法を用いてサルの肉眼的解剖を行い、アミノ酸の助けを借りて白質線維系を理解した。いくつかの主要な会合繊維（例えば、CingulumおよびUncinat...

ブロンドマンによって描写された14の正面領域のうち、前頭前野運動野の前に位置する前頭前庭および前頭前庭領域は、前頭葉が認知、行動、学習などにおいて重要な役割を果たすにもかかわらず、音声処理が含まれます。運動前/前側モジュールは、内側に延びる前SMAおよびSMAの適切な部分（Brodmann Area; BA 6）からなる補足運動領域（SMA）複合体に加えて、背側前頭葉（BA 46,8、脳の外側表面上の眼窩前核（BA 11）の一部と同様に、前頭葉（BA 10）および前側前頭前（BA 47）の皮質を含む。 SMA複合体は、その機能およびその結合によって定義される重要な解剖学的領域である。この領域の切除および損傷は、SMAとして知られている重大な臨床的障害を引き起こす症候群。 SMA症候群は、SMA複合体3を含む前頭神経膠症症例において特に観察される重要な臨床状態である。 SMA複合体は、辺縁系、基底核、小脳、視床、対側SMA、上頭頂葉、および繊維路を介した前頭葉の部分との接続を有する。これらの白質結合への損傷の臨床効果は、皮質よりも重症である可能性がある。これは、皮質の傷害の結果が、皮質の塑性が高いので、経時的に改善され得るからである（4,5,6,7,8,9,10,11,12 、...） 。したがって、SMAの地域的解剖学および白質経路はディープルでなければならない特に神経膠腫手術のために理解されている。 白質経路の解剖学的構造の包括的な理解は、神経外科的病変の広いスペクトル治療にとって重要である。顕微手術で得られた解剖学的結果の3次元文書化に関する最近の研究は、地形の解剖学的構造および脳白質経路の相互関係をよりよく理解するために用いられた13,14。したがって、本研究の目的は、死体標本および磁気共鳴画像法（MRI）による線維切開法を組み合わせたSMA複合体（SMA前およびSMA前庭）の白質結合を調べ、すべての方法を説明することであった技術とそれらの詳細な文書の両方の原則。 研究の計画と戦略実験を行う前に、解剖の前と最中に標本に適用する必要がある手順、および解剖およびDTIで明らかにされたSMA領域間のすべての接続を実施した。以前のSMAおよびSMA適合領域の解剖学的定位および分離に関する研究ならびにそれらの接続の地形学的解剖学的構造について検討した。

<table><tbody><tr><td>%4 パラホルムアルデヒド溶液</td><td>アフィメトリックス(株)</td><td>2046C208</td><td>固定に使用</td></tr><tr><td>冷凍庫</td><td>INSIGNA</td><td>NS-CZ70WH6</td><td></td></tr><tr><td>パンフィールド ディセクタ</td>を凍結するために使用 <td>AESCULAP</td><td>FD305</td> 解<td>剖に使用</td></tr><tr><td>外科用マイクロシザー</td><td>W. Lorenz</td><td>04-4238</td> 誤<td>解剖に使用</td></tr><tr>外科<td>用マイクロフック</td><td>V. ミューラー</td><td>NL3785-009</td> 誤<td>解に使用</td></tr><tr><td>マイクロ血管ストレッチャー/DILATOR</td><td>W. Lorenz</td><td>04-4324</td> 誤<td>剖に使用</td></tr><tr><td>Emax2 SC 2000 電動コンソール</td><td>Anspach Companies</td><td>SC2102</td><td>頭蓋骨切除に使用</td></tr><tr><td>ドリルセット</td><td>Anspach Companies</td><td>NS-CZ70WH6</td><td>頭蓋骨切除に使用</td></tr><tr><td>20-1000 手術顕微鏡</td><td>Moeller-Wedel,Germany</td><td>FS 4-20</td><td></td></tr><tr><td>Canon EOS 550D 18 MP CMOS APS-C デジタル一眼レフカメラ</td><td>キヤノン株式会社</td><td></td><td>EF</td></tr><tr><td>100 mm F2.8L IS USM マクロレンズ</td><td>キヤノン製</td>DS126271MR-14EX II マクロリングライト (フラッシュ)の<td>撮影に使用した</td><td>4657A006</td></tr> キ<tr><td></td><td>ヤノン</td><td>写真を撮るために使用される</td><td>9389B002</td></tr><tr><td>三脚</td><td>リノ マンフロット</td><td>322RC2</td><td>写真を撮るために使用される</td></tr><tr><td>MAYFIELD Infinity Skull Clamp</td><td>Integra Inc.</td><td>A0077</td>は<td>、ヘッド</td></tr>を修正<tr><td>Skrya 3T「Connectome」スキャナーSiemens</td><td>Company、Inc.</td>を固定するために使用されます。<td>A911IM-MR-15773-P1-4A00</td><td>DTI</td></tr><tr><td>XstereO Player</td>のスキャンに使用 <td>ユーリー・ゴルビンスキー</td><td>アナ</td><td>グリフの作成に使用</td></tr><tr><td>EF-S 18-55mm f / 3.5-5.6 IS II SLR レンズ</td><td>キヤノン株式会社</td><td>2042B002</td><td>写真を撮るために使用</td></tr><tr><td>メス</td><td>6B INVENT</td><td>7-104-L</td><td>切開を行うために使用</td></tr><tr><td>コンパクト減速機</td><td>Anspach Companies</td><td>CSR60</td><td>バリ穴を作るために使用</td></tr><tr><td>14 mm 頭蓋穿孔器</td><td>Anspach Companies</td><td>CPERF-14-11-3F</td><td>バリ穴を作るために使用</td></tr><tr><td>2 mm x 15.6 mm 溝付きルーター</td><td>Anspach Companies</td><td>A-CRN-M</td> 開<td>頭術を行うために使用</td></tr><tr><td>開頭術を行うために使用される</td><td>2.1mmピン型バリ</td><td>Anspach Companies</td><td>03.000.130S</td></tr></tbody></table>

再考された補助的なモータ領域のファイバ接続：ファイバ解剖、dti、および3次元文書の方法論

Fiber Connections of the Supplementary Motor Area Revisited: Methodology of Fiber Dissection, DTI, and Three Dimensional Documentation

本研究の目的は、死体標本に対する磁気共鳴画像法（MRC）と磁気共鳴画像法（MR）の組み合わせを用いて、補助運動領域（SMA）複合体（プレSMAおよびSMA固有）の白質結合の検査のための方法論を示すことである。 ）牽引。このプロトコールでは、ヒトの脳の白質解剖、拡散テンソルトラクトグラフィーイメージング、および三次元のドキュメンテーションの手順も説明します。人間の脳のファイバー解剖および3Dドキュメンテーションは、ミネソタ大学、脳神経外科および脳神経外科研究室で行われました。 5人の死後のヒト脳標本および2頭の全頭をKlinglerの方法に従って調製した。脳半球を手術用顕微鏡下で側方から内側および内側から外側に段階的に解剖し、各段階で3D画像を捕捉した。すべての解剖結果は拡散テンソルイメージング。会合繊維（短い、上縦靱帯Iおよび前側斜面枝）、投射繊維（皮質脊髄、大腿骨、前線条体）および交連繊維（口腔繊維）を含む、Meynertの線維分類と一致する接続に関する調査は、また行った。

SMA複合体は上前頭回の後部に位置する。 SMA複合体の境界は、前中心側溝、後頭側十二指腸、十二指腸十二指腸、十二指腸十二指腸下十字弓である。 SMA複合体は2つの部分から構成されています：前SMA前部および後部SMA適切18 。これらの2つの部分18 （ 図1AおよびB ）の間の白質の接続および機能に関して相違がある。我々は、繊維解剖およびDTI技術を用いてこれら2つの部分の皮質および皮質下の連結を研究し、それらを3D画像で示した。 SMAコンプレックスの関連繊維前頭葉の皮質を除去することにより、短い会合繊維、t彼は、隣接するグリル18...

この研究の目的は、人間の死体の脳に対する繊維解剖技術の各段階、これらの解剖の3D文書、および解剖学的に解剖された繊維経路の拡散テンソル画像を示すことである。

再考された補助的なモータ領域のファイバ接続：ファイバ解剖、DTI、および3次元文書の方法論

The purpose of this study is to show the methodology for the examination of the white matter connections of the supplementary motor area (SMA) complex ...

本プロジェクトの全体的な目的は、MRIを用いたin vivoファイバートラッキングと遺体を用いたファイバー微小解剖を組み合わせることで、ヒトの補足運動複合体の線維接続を探索することです。この手法は、微小解剖やDTI技術がどのように実施されるか、また、これらの研究の3D写真撮影や記録がどのように行われるかといった、ヒト脳の白質解剖学の分野における重要な疑問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、補足運動野の白質路の解剖学的構造を包括的に理解できることです。in vivoのファイバートラッキング技術は術前設定で適用して術後合併症を最小限に抑えることができるため、本手法の意義は治療や脳腫瘍手術にまで及びます。この手法を用いることで、補足運動野の線維接続に関する知見を得られるほか、事実上あらゆる他の脳領域に適用して線維路の接続を評価することが可能です。一般的に、MRI拡散ファイバートラッキングの初心者は、より広く採用されている拡散テンソル画像（DTI）が、交差線維のモデリング能力などの点で重大な制限を抱えているため、習得に苦労することがあります。したがって、より正確なファイバートラッキングを可能にするため、一般化Qサンプリングモデリングの手法を採用しました。本手順については、当研究室の神経解剖学フェローであるDr.Cevikと共に実演します。まず、Klingler法に従ってホルマリン固定脳を準備してください。遺体頭部を3ピン式頭蓋固定鉗子に固定し、メスを用いて前側頭部の皮膚切開を行います。次に、メス、ピンセット、および剪刀を用いて、頭部から皮膚と筋肉を除去します。続いて、コンパクトスピードリデューサーと14 mmの頭蓋穿孔アタッチメントを備えたドリルを使用し、硬膜に達するまで頭蓋骨に1か所以上の穿孔（バーホール）を設けます。次に、バーアタッチメント付きのルーターを使用して、骨片を切り出します。頭蓋骨を開き、脳を露出させます。露出後、硬膜、クモ膜、および軟膜を除去し、組織を顕微鏡下に置いて6倍から40倍の倍率で観察します。Penfieldディセクターを使用して大脳皮質を剥離し、前頭前皮質組織をすべて除去して短連合線維路を露出させます。これらはU線維、または隣接する脳回間を接続する脳回間線維として識別できます。マイクロフックを用いて短連合線維を慎重に除去し、同一半球内の遠隔領域を接続する長連合線維まで到達させ、これを露出させます。白質路は有髄線維で構成されており、主に3つのカテゴリーに分類されます。連合線維は同一半球内の異なる皮質領域を結ぶ広範な接続であり、交連線維は左右の両半球間の接続を提供し、投射線維は皮質と脳の深部領域および脊髄との接続を提供します。次に、外科用マイクロフックとペンフィールド解剖鉗子を使用して、長い連合線維の深部まで進み、表層の連合線維を除去します。各神経束を除去し、投射交連繊維を露出させます。まず、検体を専用の黒色プラットフォームに設置します。検体を正面から捉えた視野を選択してください。次に、カメラ画面の中心点に近い検体の任意の点に焦点を合わせ、1枚撮影します。カメラ画面の右端の点が、上記の合焦点と一致するまでカメラをわずかに左に回転させます。その後、画面の中央点が検体上の元の合焦点と重なるまで、カメラを右にスライドさせます。この点にカメラのピントを合わせて、もう一度撮影します。3Dソフトウェアプログラムでステレオ画像を開き、左画像を左側のスロットに、右画像を右側のスロットに配置します。次に、Half Color Anaglyph RL2オプションを選択し、アナグリフをJPEG形式で生成します。まず、Human Connectome Projectのウェブサイトから前処理済みの拡散データ（diffusion data）をダウンロードしてください。次に、Diffusion Spectrum Imaging Studioを用いて後処理を行います。その手順として、まず「Step1 Open Source Images」を選択し、続いてデータniiを選択することで、データセットをソフトウェアに読み込ませます。gzファイルです。次に、「Step2 Reconstruction」ボタンを選択します。ブレインマップを確認した後、再構成法としてgeneralized Q-sampling imagingを選択してください。また、長さ比1.0のr-squared加重を選択してください。残りの選択項目はデフォルトのままにし、「Run Reconstruction」を選択します。RegionウィンドウにあるAtlas機能からシードを選択し、皮質脊髄路にシードを配置します。JHU White Matterラベルの1 millimeterおよび皮質脊髄路領域を選択します。次に、オプションウィンドウに移動し、ここに示すようにトラッキングパラメータを設定してファイバートラッキングを行います。シード方向（seed orientation）をAllに、シード位置（seed position）をSubvoxelに、ランダムシード（randomized seeding）をOnに設定します。また、ストリームライン・トラッキング・アルゴリズムと三線形方向補間（Trilinear direction interpolation）を使用し、ファイバートラックウィンドウのRun Trackingを選択します。トラッキングのランダムな性質により、いわゆる偽のファイバー（関心対象外のファイバー）が見つかることがあります。これらは、新しい領域として手動で描画できる回避領域を使用することで除去できます。「Region」ウィンドウで「Atlas」ボタンをクリックし、上縦束 1 のシードを配置してください。FreeSurferDKT、left_superior_frontal、およびleft_precuneusを選択します。次に、Regionウィンドウで、left_precuneusのタイプをSeedに、left_superior_frontalのタイプをROIに設定します。続いて、RegionウィンドウでNew Regionを選択し、冠状面において上前頭回の最も後方の部分に包含領域を手動で描画します。その後、前述の手順に従ってファイバートラッキングを行います。次に、上縦束IIに対しても同様のプロセスを実行します。まず、RegionウィンドウからNew Regionを選択し、冠状断で中前頭回の白質の後方にシード領域を描画します。次に、AtlasのFreeSurferDKT領域であるleft_rostral_middle_frontalおよびleft_caudal_middle_frontalを用いて包含領域を選択します。また、FreeSurferSeg Atlas領域のctx_lh_G_pariet_inf-Angularを選択します。前述の手順に従ってファイバートラッキングを行い、このプロセスを完了させます。上縦束3のファイバートラッキングを行うために、Atlasを用いてシード領域にシードを配置します。FreeSurferSegアトラスからctx_lh_G_pariet_inf-Supermarを選択してください。次に、FreeSurferSegアトラスのctx_lh_G_front_inf-Opercularから、Atlasの包含領域を選択します。前述の手順に従ってファイバートラッキングを行い、この工程を完了させます。脳梁線維については、新しい領域を使用してシードを配置し、矢状面で脳梁を包含するようにシードを描画します。Terminate if（終了条件）を900 tractsに増やした後、前述の手順に従ってファイバートラッキングを行い、この工程を完了させてください。帯状束について、新しい領域（New Region）を用いてシードを配置し、冠状断ビューで中帯状回にシード領域を描画します。さらに、冠状断ビューで後帯状回に包含領域を描画するためにNew Regionを使用します。前述の手順に従ってファイバートラッキングを行い、このプロセスを完了させてください。次に、Atlas機能を使用してTalairachアトラスのClaustrumに領域を配置し、閉鎖皮質線維のシードを設定します。続いて、Atlasを選択し、FreeSurferDKTアトラスからleft_superior_parietalおよびleft_superior_frontalの領域を追加します。Regionウィンドウで、ClaustrumをEndに、他の2つの領域をSeedに設定してください。レジストレーションの精度に基づき、各領域の位置を調整する必要がある場合があります。特に claustrum は構造が小さいため、調整が必要です。領域ウィンドウで該当する領域を右クリックし、「Move Region」オプションから位置の変更を選択することで調整が行えます。その後、前のステップと同様にファイバートラッキングを実施してください。まずAtlas機能を選択し、FreeSurferDKTアトラスからleft_pars_opercularisを選択し、次に再びAtlas機能を用いてaalアトラスからSupp_Motor_Area_Lを選択して、前頭斜束のシードを配置します。次に、Regionウィンドウでleft_pars_opercularisをEndに設定し、Supp_Motor_Area_LをSeedに設定します。前頭線条体路については、再度Atlas機能を選択し、aalアトラスからSupp_Motor_Area_Lを選択します。次に、Atlas機能を選択し、ATAG_basal_gangliaアトラスからStriatum_Lを選択します。Regionウィンドウで、Striatum_LをEndに、Supp_Motor_Area_LをSeedに設定します。その後、SlicesとAdd Isosurfaceを選択して、脳のサーフェスレンダリングを生成します。閾値はデータセットによって異なる場合があり、結果が満足のいくものになるまで調整が必要なことがあります。永続的な損傷を防ぐために、特に3D解剖学的研究を通じて地形解剖学への理解を深め、これらの接続の臨床的特徴を手術計画に活用することが極めて重要です。補足運動野複合体は、前方のPre-SMA（ここでは紫色で表示）と後方のSMA-Proper（緑色で表示）の2つの部分で構成されています。これら2つの部位の皮質および皮質下接続を、繊維解剖およびDTIの手法を用いてここに示します。皮質を除去すると、U-fiberと呼ばれる短連合繊維が露出します。U-fiberは、前補足運動野（pre-SMA）と補足運動野（SMA-Proper）、あるいは補足運動野（SMA-Proper）と運動皮質のように、隣接する脳回同士を接続しています。この側面のビューでは、SLF 1、2、および3による接続を確認できます。冠状レベルでSLF 2の一部を除去した後、FATが露出しました。FAT線維はSMA領域から下前頭回に向かって斜めに走行し、 Pars Opercularisで表層に現れます。ここでは、皮質領域における claustrocortical fiber 分布の露出した境界線を確認できます。これは pre-SMA の前方部分と頭頂葉の後方部分の間に位置しています。DTI 技術は、脳全体の線維の走行を可視化するのに非常に有用です。ここに提示した画像は、SLF繊維の位置を強調するとともに、FATとFSTの関係を説明するものです。さらに、この手法は、脳梁繊維、帯状回繊維、および claustrocortical 繊維の位置を示すためにも利用可能です。MRIトラッキングの手順を試みる際は、データの品質が成功の鍵となることを忘れないでください。本プロジェクトでは、Human Connectome Projectデータベースからの高品質なデータを利用しています。我々は通常、このような結果を自施設の3D臨床スキャナーで再現していますが、利用可能なMRIスキャナーによっては、このような高品質なデータの取得に長時間のMRI撮影が必要となる場合があることに留意することが重要です。補足運動野複合体の神経線維束の接続を理解することは、前頭葉手術の計画を立てる上で不可欠です。このビデオを視聴することで、補足運動野複合体の解剖学的構造に関連した顕微鏡下手術について十分に理解していただけるはずです。

fiber-connections-supplementary-motor-area-revisited-methodology

Research

JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

我々は、磁気共鳴画像法（MRI）を用いて脳の機能と構造の同時分析のための斬新なアプローチを説明します。我々は、高解像度の拡散強調イメージングおよび白質繊維ラクトで脳の構造を評価する。標準的な構造のMRIとは異なり、これらの技術は、私たちが直接、脳のネットワークの機能的特性に解剖接続を関連付けることができます。...

fMRIと拡散強調画像を用いた脳の構造と機能の同時分析

拡散テンソル画像（DTI）は、基本的に識別するためのMRIベースのツールと​​して機能します...

神経変性疾患の分析における拡散テンソル磁気共鳴画像

拡散テンソルイメージング（DTI）は、視覚経路の主要な部分を描写しようとするために行われた。目標は、FDAは患者における視覚路の術後損傷を低減しようとするために、毎日のルーチンのために使用することができる標準的な市販のワークステーションを承認し使用することでした。...

視覚路のDTI  - 白質地帯と大​​脳病変

病的な条件下での脳の再編成を研究するために、血液脳関門を迂回して脳に直接タンパク質を送達するためのミニ浸透ポンプを使用しました。次に、トラクトトレーサーを注入して、タンパク質の影響下での脳の接続性の変化を研究します。...

ミニ浸透圧の移植は、病態生理学的状態で脳の再編成を検討するためにポンプ冊子トレーサーの配達

この原稿は、光学放射（OR）白皮症と対照との間の接続性の違いを調べるために用い白質（WM）復興のための決定論と確率的アルゴリズムを説明します。確率論的トラクトグラフィは、より密接に神経線維の真の経過をたどるが、決定論的トラクトグラフィは、両方の技術の信頼性と再現性を比較するために行きました。...

拡散テンソルイメージングとラクトを用いたヒト色素欠乏症における一次視覚経路で接続を測定します

このプロジェクトの目標は、ほぼリアルタイムで脳深部刺激療法の影響をシミュレートし、脳の神経活動に影響を与えるこれらのデバイスに関して有意義なフィードバックを提供するインタラクティブな患者固有のモデリング...

対話型、患者固有のモデルを用いた脳深部刺激療法の神経繊維の管を対象と

ここでは、拡散テンソルイメージングパラメータを適用して脊髄圧縮を評価するためのプロトコルを提示する。...

慢性脊髄圧迫における拡散テンソル磁気共鳴画像

ここでは、nTMSと拡散テンソルイメージング(DTI)に基づく皮質脊髄路(CST)再建を組み合わせた運動マッピングの標準化プロトコルを説明します。このプロトコルは再現性が高く、臨床的に実現可能であり、日常的な臨床ワークフローに容易に統合できるため、運動経路評価、神経可塑性研究、リハビリテーション計画のための堅牢で価値ある枠組みを提供します。...

ナビゲーション経頭蓋磁気刺激を用いた機能的運動マッピングの標準化プロトコル

ジャイアントファイバシステムでは、成人の単純な神経回路です。...

の巨大線維経路からの電気生理学的記録 D.キイロ</em

成人の全体のマウントの準備ショウジョウバエ</emジャイアント繊維染料注入のための>腹神経索

学ぶ 補助運動野の白質線維接続を、死体解剖とMR線維追跡を組み合わせた手法で詳細に可視化する方法です。神経外科手術計画や術後合併症リスク低減に有用です。

再考された補助的なモータ領域のファイバ接続：ファイバ解剖、DTI、および3次元文書の方法論

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