Method Article

Een uitgebreide protocol voor handmatige segmentatie van de mediale temporale lob Structures

DOI:

10.3791/50991

⸱

July 2nd, 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Psychology Department, University of Illinois Urbana-Champaign, 2Neuroscience Program, University of Illinois Urbana-Champaign, 3Beckman Institute for Advanced Science and Technology, University of Illinois Urbana-Champaign

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Erratum

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formal Correction: Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures
Posted by JoVE Editors on 9/01/2014. Citeable Link.

A correction was made to A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.

The references were updated from:

  1. Wager, T. D. & Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective & Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).
  1. Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).

to:

  1. Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., & Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).
  1. de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).

Table 1 had its legend updated from:

Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.

to:

Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. Please click here to view a larger version of this figure.

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het huidige artikel beschrijft een uitgebreide protocol voor handmatige tracering van de set van de hersenen regio's die de mediale temporale kwab (MTL): amygdala, hippocampus, en de bijbehorende parahippocampale regio (perirhinal, entorhinale en parahippocampus juiste). In tegenstelling tot de meeste andere tracing protocollen beschikbaar, meestal gericht op bepaalde MTL gebieden (bijv. amygdala en / of hippocampus), de geïntegreerde visie van de huidige tracing richtsnoeren zorgt voor duidelijke lokalisatie van alle MTL subregio. Door de integratie van informatie uit verschillende bronnen, met inbegrip van bestaande tracing protocollen afzonderlijk gericht diverse MTL structuren, histologische rapporten, en de hersenen atlassen, en met het complement van illustratief beeldmateriaal, het huidige protocol biedt een nauwkeurige, intuïtieve en handige gids voor het begrijpen van de MTL anatomie. De noodzaak van dergelijke traceren richtlijnenwordt ook benadrukt door het illustreren mogelijke verschillen tussen automatische en handmatige segmentatie protocollen. Deze kennis kan worden toegepast in de richting van het onderzoek waarbij niet alleen structurele MRI onderzoeken, maar ook structureel-functionele colocalization en fMRI signaal extractie uit anatomisch gedefinieerde ROI, in gezonde en klinische groepen.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De mediale temporale kwab (MTL), een vermoedelijk gebied van het hoogste niveau van integratie van sensorische informatie 1 is een frequent onderwerp van gerichte analyses geweest. Zo hebben de hippocampus en de bijbehorende parahippocampalis gebieden is uitgebreid bestudeerd in het geheugen onderzoek 2-5. Ook de rol van de amygdala is herhaaldelijk benadrukt in onderzoek die de verwerking van emoties en emotie-cognitie interacties 6-11. Onlangs hebben diverse MTL regio kreeg ook aandacht op het nieuwe gebied van neurologie persoonlijkheid, die de structuur en functie van deze en andere hersengebieden koppelt aan individuele variatie ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Amygdala

  1. Anterieure Schijfjes van de AMY
    1. Identificeer het eerste deel van de AMY waarin de limen insula aanvankelijk verschijnt, waar de witte stof verbinding tussen de frontale en temporale kwabben is continu en zichtbaar 30. In het coronale hebt u de hoekige bundel als de inferolateral grens van de AMY.
    2. Zoek de optisch chiasma als een mijlpaal voor de verschijning van de AMY. Gebruik de axiale en sagittale uitzicht op de AMY onderscheiden in zijn vroege plakjes uit de omliggende uncus. Volg de witte stof-darmkanaal rond de AMY in de axiale oog op de Entorinale gebied 32 te sluiten.
    3. Moving posterieur, ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Illustratie van de mogelijke verschillen tussen Handmatige en automatische segmentatie

Een 3D-model van de handmatige segmentatie voor de AMY, HC, China, ERC en PHC is getoond in figuur 1, en ​​een sagittale doorsnede van de segmentatie wordt getoond in figuur 2. Ter illustratie van extreme mogelijke verschillen tussen handmatige en automatische traces, plakken van de AMY uit een representatieve onderwerp met foutieve geautomatiseerde segmen.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Traditioneel is handmatige segmentatie beschouwd als de gouden standaard door vele onderzoekers. Niettemin heeft een nauwkeurige afbakening van de individuele structuren bemoeilijkt door de sterk variabele morfologie van de MTL structuren, en de gewoonlijk zwakke MRI contrast van deze structuren tegen de omringende zenuwweefsel en niet-neurale gebieden. Historisch gezien zijn er tegenstrijdige beschrijvingen in de literatuur enkele MTL structuren. In sommige gevallen segmenteren China bijvoorbeeld de zekerheid sulcus is.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

The authors have no conflicts of interest to declare.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

This research was supported by funds to FD. MM was supported by an IGERT Fellowship under National Science Foundation Grant No. 0903622. The authors wish to thank the Dolcos Lab members for assistance with data collection and preparation.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ITK-SNAPITK-SNAP Team at University of Pennsylvania and University of UtahITK-SNAP v2.2
FSLFunctional Magnetic Resonance Imaging of the Brain (FMRIB) Analysis GroupFSL v4.1
Siemens Magnetom Trio 3T MR ScannerSiemensMagnetom Trio 3T

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Amaral, D. G. Introduction: what is where in the medial temporal lobe. Hippocampus. 9, 1-6 (1999).
  2. Squire, L. R., Zola-Morgan, S. The medial temporal lobe memory system. Science. 253 (5026), 1380-1386 (1991).
  3. Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Medial Temporal LobeManual TracingAmygdala SegmentationHippocampus TracingParahippocampal GyrusMRI Image AnalysisAnatomical Landmark IdentificationSlice by Slice TracingVolumetric Statistics3D Rendering

Related Articles