Name: Laesie Explorer: A-Video geleid, gestandaardiseerd protocol voor nauwkeurig en betrouwbaar MRI-afgeleide Volumetrics bij de ziekte van Alzheimer en normale Ouderen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-04-14T16:45:00.000+00:00
Duration: 12 min 50 s
Description: Verken het Lesion Explorer-protocol voor MRI-volumetrie bij de ziekte van Alzheimer en normale veroudering. Deze methode kwantificeert hersenatrofie en kleine vaatziekte-biomarkers voor nauwkeurige diagnostiek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs zeer erkentelijk voor de financiële ondersteuning van de volgende bronnen. De ontwikkeling en het testen van verschillende neuroimaging analyses werd gesteund door verschillende subsidies, met name van de Canadese Institutes of Health Research (MOP # 13129), de Alzheimer Society of Canada en de Alzheimer Association (VS), het Hart en Stroke Foundation Canadian Partnership for Stroke Recovery (HSFCPSR), en de LC Campbell Foundation. JR ontvangt salaris steun van de Alzheimer Society of Canada; SEB van de Sunnybrook Research Institute en de Ministeries van Geneeskunde bij Sunnybrook en U van T, met inbegrip van de Brill Chair in Neurology. Auteurs krijgen ook salaris steun van de HSFCPSR.

<ol><li>Ramirez, J., Gibson, E., Quddus, A., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Scott, C. J., Levy-Cooperman, N., Gao, F. Q., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lesion+Explorer%3A+A+comprehensive+segmentation+and+parcellation+package+to+obtain+regional+volumetrics+for+subcortical+hyperintensities+and+intracranial+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Lesion Explorer: A comprehensive segmentation and parcellation package to obtain regional volumetrics for subcortical hyperintensities and intracranial tissue.</a> Neuroimage. 54 (2), 963-973 (2011).</li>
<li>Ramirez, J., Scott, C. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+short-term+scan-rescan+reliability+test+measuring+brain+tissue+and+subcortical+hyperintensity+volumetrics+obtained+using+the+lesion+explorer+structural+MRI+processing+pipeline%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Topogr%22%5BJournal%5D)">A short-term scan-rescan reliability test measuring brain tissue and subcortical hyperintensity volumetrics obtained using the lesion explorer structural MRI processing pipeline.</a> Brain Topogr. 26 (1), 35-38 (2013).</li>
<li>Sled, J. G., Zijdenbos, A. P., Evans, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+nonparametric+method+for+automatic+correction+of+intensity+nonuniformity+in+MRI+data%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Med.+Imaging%22%5BJournal%5D)">A nonparametric method for automatic correction of intensity nonuniformity in MRI data.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 17 (1), 87-97 (1998).</li>
<li>Wahlund, L. O., Barkhof, F., Fazekas, F., Bronge, L., Augustin, M., Sjogren, M., Wallin, A., Ader, H., Leys, D., Pantoni, L., Pasquier, F., Erkinjuntti, T., Scheltens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+rating+scale+for+age-related+white+matter+changes+applicable+to+MRI+and%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">A new rating scale for age-related white matter changes applicable to MRI and.</a> 32 (6), 1318-1322 (2001).</li>
<li>Pantoni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+small+vessel+disease%3A+from+pathogenesis+and+clinical+characteristics+to+therapeutic+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Neurol%22%5BJournal%5D)">Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges.</a> Lancet Neurol. 9 (7), 689-701 (2010).</li>
<li>Black, S. E., Gao, F. Q., Bilbao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+white+matter+disease%3A+Imaging-pathological+correlations+in+vascular+cognitive+impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Understanding white matter disease: Imaging-pathological correlations in vascular cognitive impairment.</a> Stroke. 40, (2009).</li>
<li>Arch Neurol, 44, 21-23 (1987).</li>
<li>Carmichael, O., Schwarz, C., Drucker, D., Fletcher, E., Harvey, D., Beckett, L., Jack, C. R., Weiner, M., Decarli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+changes+in+white+matter+disease+and+cognition+in+the+first+year+of+the+Alzheimer+disease+neuroimaging+initiative%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Longitudinal changes in white matter disease and cognition in the first year of the Alzheimer disease neuroimaging initiative.</a> Arch. Neurol. 67 (11), 1370-1378 (2010).</li>
<li>Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+is+a+lacune%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">What is a lacune.</a> Stroke. 39 (11), 2921-2922 (2008).</li>
<li>Potter, G. M., Doubal, F. N., Jackson, C. A., Chappell, F. M., Sudlow, C. L., Dennis, M. S., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Counting+cavitating+lacunes+underestimates+the+burden+of+lacunar+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Counting cavitating lacunes underestimates the burden of lacunar infarction.</a> Stroke. 41 (2), 267-272 (2010).</li>
<li>Barkhof, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enlarged+Virchow-Robin+spaces%3A+do+they+matter%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol.+Neurosurg.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Enlarged Virchow-Robin spaces: do they matter.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 75 (11), 1516-1517 (2004).</li>
<li>Zhu, Y. C., Dufouil, C., Soumare, A., Mazoyer, B., Chabriat, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tzourio+C.+High+degree+of+dilated+Virchow-Robin+spaces+on+MRI+is+associated+with+increased+risk+of+dementia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Alzheimers+Dis%22%5BJournal%5D)">Tzourio C. High degree of dilated Virchow-Robin spaces on MRI is associated with increased risk of dementia.</a> J. Alzheimers Dis. 22 (2), 663-672 (2010).</li>
<li>Levy-Cooperman, N., Ramirez, J., Lobaugh, N. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Misclassified+tissue+volumes+in+Alzheimer+disease+patients+with+white+matter+hyperintensities%3A+importance+of+lesion+segmentation+procedures+for+volumetric+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Misclassified tissue volumes in Alzheimer disease patients with white matter hyperintensities: importance of lesion segmentation procedures for volumetric analysis.</a> Stroke. 39 (4), 1134-1141 (2008).</li>
<li>Kovacevic, N., Lobaugh, N. J., Bronskill, M. J., Levine, B., Feinstein, A., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robust+method+for+extraction+and+automatic+segmentation+of+brain+images%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">A robust method for extraction and automatic segmentation of brain images.</a> Neuroimage. 17 (3), 1087-1100 (2002).</li>
<li>Nestor, S. M., Rupsingh, R., Borrie, M., Smith, M., Accomazzi, V., Wells, J. L., Fogarty, J., Bartha, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventricular+enlargement+as+a+possible+measure+of+Alzheimer%27s+disease+progression+validated+using+the+Alzheimer%27s+disease+neuroimaging+initiative+database%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Ventricular enlargement as a possible measure of Alzheimer's disease progression validated using the Alzheimer's disease neuroimaging initiative database.</a> Brain. 131, 2443-2454 (2008).</li>
<li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Periventricular+venous+collagenosis%3A+association+with+leukoaraiosis.+Radiology%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 Forthcoming.</li>
<li>Brown, W. R., Moody, D. M., Challa, V. R., Thore, C. R., Anstrom, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Venous+collagenosis+and+arteriolar+tortuosity+in+leukoaraiosis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Venous collagenosis and arteriolar tortuosity in leukoaraiosis.</a> J. Neurol. Sci. 15, 203-204 (2002).</li>
<li>Talairach, J., Tournoux, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTalairach%2C+J+%22Co-planar+Stereotaxic+Atlas+of+the+Human+Brain%22">Co-planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain</a>. , Thieme Medical Publishers. Stuttgart. (1988).</li>
<li>Dade, L. A., Gao, F. Q., Kovacevic, N., Roy, P., Rockel, C., O'Toole, C. M., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semiautomatic+brain+region+extraction%3A+a+method+of+parcellating+brain+regions+from+structural+magnetic+resonance+images%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Semiautomatic brain region extraction: a method of parcellating brain regions from structural magnetic resonance images.</a> Neuroimage. 22 (4), 1492-1502 (2004).</li>
<li>Shrout, P. E., Fleiss, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraclass+correlations%3A+uses+in+assessing+rater+reliability%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Bull%22%5BJournal%5D)">Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability.</a> Psychol. Bull. 86, 420-428 (2008).</li>
<li>Zijdenbos, A. P., Dawant, B. M., Margolin, R. A., Palmer, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphometric+analysis+of+white+matter+lesions+in+MR+images%3A+method+and+validation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Med.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Morphometric analysis of white matter lesions in MR images: method and validation.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 13 (4), 716-724 (1994).</li>
<li>Chow, T. W., Takeshita, S., Honjo, K., Pataky, C. E. of manual and semi-automated delineation of regions of interest for radioligand PET imaging analysis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChow%2C+TW+%22BMC+Nucl.+Med%22">BMC Nucl. Med</a>. Comparison, S. tJ. acques,P. .L. .,K. usano,M. .L. .,C. aldwell,C. .B. .,R. amirez,J. .,B. lack,S. .,V. erhoeff,N. .P. . 7, (2007).</li>
<li>Gilboa, A., Ramirez, J., Kohler, S., Westmacott, R., Black, S. E., Moscovitch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retrieval+of+autobiographical+memory+in+Alzheimer%27s+disease%3A+relation+to+volumes+of+medial+temporal+lobe+and+other+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Retrieval of autobiographical memory in Alzheimer's disease: relation to volumes of medial temporal lobe and other structures.</a> Hippocampus. 15 (4), 535-550 (2005).</li>
<li>Black, S., Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+cognitive+impairment%3A+small+vessels%2C+big+toll%3A+introduction%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke.+40%283+Suppl%29%2C+S38-S39%22%5BJournal%5D)">Vascular cognitive impairment: small vessels, big toll: introduction.</a> Stroke. 40(3 Suppl), S38-S39. , (2009).</li>
<li>Brown, W. R., Moody, D. M., Thore, C. R., Challa, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebrovascular+pathology+in+Alzheimer%27s+disease+and+leukoaraiosis%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Cerebrovascular pathology in Alzheimer's disease and leukoaraiosis.</a> , 903-939 (2000).</li>
<li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Periventricular+venous+collagenosis%3A+association+with+leukoaraiosis.+Radiology%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 Forthcoming.</li>
<li>Hernandez, M. D., Piper, R. J., Wang, X., Deary, I. J., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+the+automatic+computational+assessment+of+enlarged+perivascular+spaces+on+brain+magnetic+resonance+images%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Reson.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Towards the automatic computational assessment of enlarged perivascular spaces on brain magnetic resonance images: A systematic review.</a> J. Magn. Reson. Imaging. , (2013).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De LE segmentatie en verkaveling procedure werd speciaal ontwikkeld om regionale volumetrics verkrijgen van MRI van AD en normale ouderen. Hoewel er tal van volautomatische pijpleidingen die complexe algoritmes toe te passen om deze handelingen uit te voeren, deze tools hebben de neiging om de geïndividualiseerde nauwkeurigheid en precisie die semi-automatische pijplijn LE produceert missen. De trade-off met semi-automatische processen zijn nodig om de exploitanten goed te trainen met de anatomische kennis en computationele vaardigheden die nodig zijn om een ​​dergelijke uitgebreide pijplijn van toepassing middelen. Een van de belangrijkste voordelen van een geïndividualiseerde imaging pijpleiding is de mogelijkheid om kwantitatieve volumetrische verkrijgen van matige tot ernstige gevallen van neurodegeneratie bij automatische pijpleidingen falen. Zoals de LE pijplijn eerder is geëvalueerd en toegepast op verschillende ouderen en demente populatie 1,2,13,14,19,22,23, de belangrijkste zaken die are typerend door getrainde operators zijn goed gedocumenteerd en worden hieronder samengevat. De handmatige controle en bewerking vereist met de component Brain-Sizer omvat de TIV winning maskeren procedure vCSF herplaatsing en handmatig verwijderen van de hersenstam, cerebellum en andere subtentorial structuren. Voor hersenen extractie, de automatische TIV uitgang is over het algemeen een fatsoenlijk masker mits de oorspronkelijke PD/T2 beelden zijn van goede kwaliteit. Vanwege de relatieve intensiteitswaarden van vaat-en zenuwweefsel mediaal van de inferieure temporale polen, proximaal van de halsslagaders, dit gebied vereist meestal enkele bewerking. Daarnaast, slijm in de neusholte de neiging om invloed op de regionale intensiteit histogrammen, scheeftrekken intensiteit cut-offs waarden in de voorste frontale gebieden, die de neiging hebben om extra handmatige bewerking van de automatische TIVauto masker nodig. Tenslotte wordt extra handmatige bewerking meestal vereist in de meest superieure regio&#39;s, waar glObal atrofie neiging te leiden tot een toename van het volume van subarachnoïdale CSF net onder de dura mater. Als alternatief, atrofie geassocieerd met ventriculaire uitbreiding heeft de neiging om handelingen van de bestuurder vereist met vCSF herplaatsing minimaliseren. Een ander voordeel van een tri-feature coregistration aanpak is de mogelijkheid om cystische vloeistof gevulde infarcten identificeren proximaal van de ventrikels, eventueel aan periventriculaire veneuze vasculopathie 5,24-26, die herkenbaar door hun relatieve intensiteit van PD en T1 zijn ( hyperintense op PD, hypointense op T1). Deze hypointensities kunnen worden afgebakend van vCSF handmatig grenzen getrokken in ITK-SNAP_sb voorafgaand aan floodfilling operaties. Aangezien vCSF herplaatsing wordt uitgevoerd in T1-verwerving ruimte, in gevallen waar de aanpassing afwijkt ver van de CCAM vliegtuig, een grens kan nodig zijn voor de 3 e ventrikel en de quadrigeminal stortbak, als de PC is niet volledig zichtbaar. Hoewel de tentorium is een relatief eenvoudig structuur differentiate verschillende regels anatomie gebaseerde helpen geleiden handmatig verwijderen van de hersenstam en subtentorial structuren, met name bij het lokaliseren van de scheiding van de cerebrale steeltjes van de mediale temporale kwab. SABRE landmarking is een stereotaxisch gebaseerde procedure die wordt uitgevoerd in standaard CCAM uitgelijnd en zorgt voor matig voorspelbare lokalisatie van bepaalde anatomische oriëntatiepunten. Uitzonderingen hierop zijn de gevallen met extreme atrofie en normale variabiliteit te wijten aan individuele verschillen in neuroanatomie. Atrofie van de hersenen leidt tot een totaal verlies van parenchym, het verhogen van CSF over de middellijn rond de falx cerebri, die de moeilijkheid van het kiezen van de juiste punten aan oriëntatiepunten plaatsen verhoogt. Rule-based protocollen nodig zijn, het identificeren van gevallen waarin uitzonderingen op de algemene regel nodig zijn. Normale variaties in anatomie, met name in de relatieve locatie van de centrale sulcus en parietooccipitalis sulcus, ook de moeilijkhedenty van handmatige afbakening van deze structuren. Echter, de grafische gebruikersinterface wordt gebruikt door SABRE zorgt voor real-time rotatie van oppervlakte gerenderde beelden, die aanzienlijk helpt bij het besluitvormingsproces voor de visualisatie van deze bijzondere bezienswaardigheden. Tot slot, sommige regels gebaseerde protocol zijn programmatisch geïntegreerd in de software om operator overtreding bv. centrale sulcus afbakening voorkomen wordt gedwongen om naar achteren te bewegen (lijn tracing wordt verhinderd terug op zichzelf). Handleiding controleprocedure van de component van het Letsel-Seg vereist expertise in de visuele identificatie van relevante hyperintensiteiten, een visuele perceptie vaardigheid die alleen wordt verkregen na blootstelling aan scans met variërende graden van SH. Vals-positieve minimalisatie algoritmen helpen bij de verwijdering van de meeste fouten in de eerste segmentatie. Echter, differentiatie tussen verwijde perivasculaire ruimten (Virchow-Robin ruimtes: VRS) in de lentiform kern en relevant SH in de externe capsule, claustrum, extreme capsule en subinsular gebieden kan moeilijk zijn. Dit is bijzonder moeilijk gevallen VRS in de basale ganglia. Een recent artikel waarin normen voor de rapportage Vasculaire veranderingen op neuroimaging (STRIVE), adviseerde een grootte criterium om VRS onderscheiden van lacunes, en beschrijf VRS om meer lineair en CSF intensiteit op MRI. Om deze problemen met VRS identificatie lossen heeft LE vastgesteld: a) een op de anatomie gebaseerde regeling die de exploitanten voorkomt selecteren van een hyperintensity die binnen de lentiform kern valt, b) een deeltjesgrootte om hyperintensiteiten minder dan 5 mm diameter sluiten, en c) een relatieve intensiteit regel voor aanvullende uitsluiting door de relatieve intensiteit CB op PD, T2 en T1 27. Bovendien kan normaal hyperintense signaal te vinden langs de middellijn en falx cerebri, vooral op FLAIR beeldvorming, die moeilijk te onderscheiden tussen relevante SH langs het corpus callosum kan zijn. In geval vandergelijke overlap, zijn regels-anatomie basis geïmplementeerd waar slechts SH die zich uitstrekken in de periventriculaire regio&#39;s worden geaccepteerd. Tot slot is het belangrijk te beseffen dat deze schriftelijke onderdeel is bedoeld om een video-geleide, gestandaardiseerd protocol bekendmaking in Jupiter (aanvulling <a href="https://www.jove.com">https://www.jove.com</a> ). Terwijl de traditionele statische cijfers helpen bij het verklaren van een aantal concepten, gebaseerd op video tutorials zijn efficiënter communiceren over complexe methodologische processen die betrokken zijn met een uitgebreid neuroimaging pijplijn zoals laesie Explorer.

Beeld Hersenen analyse is een opkomende gebied van de neurowetenschappen waarbij goed opgeleide medewerkers met een hoge mate van computationele en neuroanatomische competentie. Teneinde kwantitatieve informatie te verkrijgen van magnetic resonance imaging (MRI), is een getrainde operator vaak nodig uitvoeren van het toezicht, en bewerken, computer-gegenereerde beeldvorming uitgangen gegenereerd uit rauwe MRI&#39;s. Terwijl veel &#39;volautomatisch&#39; imaging-tools zijn vrij beschikbaar via het internet, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid is twijfelachtig wanneer door een beginnende operator ontbrekende kennis, opleiding en bekendheid met de gedownloade gereedschap toegepast. Hoewel on-site training is de meest voorkeur pedagogische aanpak, de presentatie van een video-geleide, gestandaardiseerd protocol is een goed alternatief, vooral indien vergezeld van een training set van beelden. Bovendien kan de training set van beelden worden gebruikt voor de kwaliteitscontrole maatregelen, zoals een off-site interbeoordelaarsbetrouwbaarheid test. De challenges ontwikkeling van een beeldverwerking pijpleiding, vooral bij het bestuderen veroudering en de ziekte van Alzheimer (AD), omvatten een breed scala van technische en biologische problemen. Hoewel sommige technische problemen worden verholpen met post-processing correctie algoritmes 3, variabiliteit vanwege individuele verschillen en pathologische processen te introduceren complexer obstakels. Atrofie van de hersenen en ventriculaire uitbreiding kan de levensvatbaarheid van registratie kromtrekken en template-matching benaderingen te verminderen. De aanwezigheid van aan leeftijd gerelateerde witte stof verandert 4 en SVD 5,6, waargenomen als subcorticale hyperintensiteiten (SH) 7,8, cystic met vloeistof gevulde lacunaire-achtige infarcten 9,10, en verwijde perivasculaire ruimten 11,12, verder compliceren segmentatie algoritmen. In geval van significante wittestofziekte, kon een enkele T1 segmentatie leiden tot overschatting van grijze stof (GM) 13, die alleen kan worden gecorrigeerd met een extra segmentation gebruik proton dichtheid (PD), T2-gewogen (T2), of vloeistof-verzwakte inversion recovery (FLAIR) beeldvorming. In het licht van deze uitdagingen, de laesie Explorer (LE) beeldverwerking pijpleiding implementeert een semi-automatische tri-functie (T1, PD, T2) aanpak, met behulp van opgeleide operators op bepaalde stadia, wanneer menselijk ingrijpen de voorkeur 1,2. Brain-extractie (of schedel strippen) is meestal een van de eerste operaties uitgevoerd in neuroimaging. Gezien deze, de nauwkeurigheid van het totale intracraniële kluis (TIV) extractieproces grote invloed op latere bewerkingen verderop in de pijplijn. Aanzienlijke over-erosie, wat resulteert in het verlies van de hersenen, kan leiden tot overschatting van atrofie van de hersenen. Als alternatief aanzienlijke onder-erosie, dat leidt tot opname van de dura en andere nonbrain materie, kan leiden tot inflatie van de hersenen volumes. LE&#39;s Brain-Sizer component adressen veel van deze kwesties door middel van een tri-functie (T1, T2, en PD) benadering voor het genererenTIV een masker, dat superieure resultaten ten opzichte van enkele-feature methoden 1 oplevert. Bovendien wordt het automatisch gegenereerd TIV masker handmatig gecontroleerd en bewerkt met gestandaardiseerd protocol welke regio gevoelig voor schedel strippen fouten identificeert. Na een hersen-extractie, wordt segmentatie uitgevoerd op de schedel gestripte T1, waar elke hersenen voxel is toegewezen aan 1 van 3 labels: GM, witte stof (WM), of cerebrospinale vloeistof (CSF). Segmentatie wordt bereikt automatisch met behulp van een robuuste curve-fitting algoritme toegepast op globale en lokale intensiteit histogrammen; een techniek ontwikkeld om de intensiteit uniformiteit artefact en een verminderde scheiding tussen GM en WM intensiteit amplitude in AD gevallen 14 pakken. De component Brain-Sizer omvat ook procedures voor handmatige aanwijzing van ventrikels en verwijdering van subtentorial structuren. Segmentatie van ventriculaire CSF (vCSF) is vooral belangrijk als ventrikel grootte is een veelgebruikte Biomarker voor AD dementie 15. Daarnaast afbakening van ventrikels en choroïdplexus is absoluut noodzakelijk voor een goede identificatie van periventriculaire hyperintensiteiten (pvSH), die worden verondersteld om een vorm van kleine vaartuig ziekte die wordt gekenmerkt door veneuze collagenose 5,16,17 weerspiegelen. Met behulp van T1 voor referentie, wordt handmatig opnieuw te labelen van CSF voxels te vCSF bereikt met manuele floodfill operaties op de gesegmenteerde afbeelding. Typisch, de laterale ventrikels gemakkelijker te onderscheiden van sulcal CSF. Om deze reden is het raadzaam om floodfilling beginnen in axiaal aanzicht, uitgaande van een superieure plakjes en bewegende inferiorly. De mediale gedeelten van het ventriculaire systeem, met name het 3e ventrikel, is moeilijker te bakenen en krijgt speciale anatomie gebaseerde regels die worden beschreven in de handleiding. Laatste stap Brain-Sizer omvat het verwijderen van de hersenstam, cerebellum, en andere subtentorial structuren, met handmatige tracing procedures in een extra set o beschrevenf-anatomie gebaseerde gestandaardiseerde protocollen. De Brain Regio Extraction (SABRE) component halfautomatische is verkaveling procedure van de pijpleiding. Deze fase vereist opgeleide operators de volgende anatomische oriëntatiepunten te identificeren: anterieure en posterieure commissuur (AC, PC); posterior hersenen rand; centrale kanaal; sagittale middenvlak; preoccipital notch; occipito-pariëtale sulcus; centrale sulcus, en; Sylvian spleet. Op basis van deze mijlpaal coördinaten, wordt een Talairach-achtige 18 raster automatisch gegenereerd en regionale verkaveling wordt bereikt 19. Landmarks zijn gemakkelijk te herkennen aan CCAM uitgelijnd beelden, die automatisch worden gegenereerd en handmatig gecontroleerd voor SABRE landmarking procedures. De component laesie-Seg is de laatste fase van de pijpleiding waar de identificatie en kwantificatie SH wordt bereikt. De eerste automatische SH segmentatie implementeert een complex algoritme dat PD/T2-based SH segme omvatntation, fuzzy c-middelen maskeren, en ventriculaire dilatatie. Deze operaties resulteren in een automatisch gegenereerde laesie segmentatie masker die handmatig wordt gecontroleerd en bewerkt voor valse positieven en andere fouten. Zoals hyperintense signaal op MRI kunnen voortvloeien uit nonpathological bronnen (bv. bewegingsartefact, normale biologie), is goede training vereist voor een nauwkeurige identificatie van relevante SH. Het uiteindelijke resultaat van de LE-pijpleiding is een uitgebreide volumetrische profiel met 8 verschillende weefsel en laesie volumetrics die parcellated in 26 SABRE hersengebieden. Om de interbeoordelaarsbetrouwbaarheid proef een individuele exploitant off-site te verkrijgen, is het raadzaam om de volledige LE pijpleiding op de training set voorzien van de software (http://sabre.brainlab.ca) uit te voeren. Met behulp van de volumetrische resultaten, inter-class correlatie coëfficiënt (ICC) 20 statistieken kan worden berekend voor elk weefsel klasse (GM / WM / CSF) in elke regio SABRE. De segmentation afbeeldingen Similarity Index (SI) 21 statistieken kunnen worden berekend om de mate van ruimtelijke congruentie evalueren. Bovendien kan intra-beoordelaar betrouwbaarheid worden beoordeeld op de resultaten van dezelfde exploitant, na een korte periode van tijd is verstreken tussen de exploitant 1 e en 2 e segmentatie bewerkingen. Op voorwaarde dat de off-site-beheerder houdt zich aan het bestand naamgeving die in de LE handleiding, kan de betrouwbaarheid statistieken worden berekend off-site gebruik van de meeste elementaire statistische softwarepakketten. Gezien deze kwaliteitscontrole en-video begeleide gestandaardiseerd protocol, kan off-site exploitanten meer vertrouwen dat de LE pijpleiding nauwkeurig en betrouwbaar wordt toegepast.

<table><tbody><tr><td>Magnetische resonantie beeldvorming machine (1,5 Tesla)</td><td>General Electric</td><td></td><td>Zie Tabel 1 voor acquisitieparameters</td></tr><tr><td>Magnetische resonantie beeldvorming machine (3 Tesla)</td><td>General Electric</td><td></td><td>Zie Tabel 2 voor acquisitieparameters</td></tr></tbody></table>

laesie explorer: a-video geleid, gestandaardiseerd protocol voor nauwkeurig en betrouwbaar mri-afgeleide volumetrics bij de ziekte van alzheimer en normale ouderen

Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly

Het verkrijgen van in vivo menselijk hersenweefsel volumetrics van MRI wordt vaak bemoeilijkt door diverse technische en biologische aspecten. Deze uitdagingen nog groter worden als belangrijke atrofie hersenen en leeftijd-gerelateerde witte stof veranderingen (bijv. Leukoaraiosis) aanwezig zijn. Letsel Explorer (LE) is een nauwkeurige en betrouwbare neuroimaging pijpleiding speciaal ontwikkeld om dergelijke problemen vaak waargenomen bij MRI van de ziekte van Alzheimer en normale ouderen pakken. De pijpleiding is een complex geheel van semi-automatische procedures die eerder gevalideerd in een reeks interne en externe betrouwbaarheidstests 1,2. Echter, LE de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid is sterk afhankelijk van goed opgeleide handleiding operators om opdrachten uit te voeren, te identificeren verschillende anatomische oriëntatiepunten, en handmatig bewerken / controleren verschillende computer-gegenereerde segmentatie uitgangen. LE kan verdeeld worden in 3 belangrijke onderdelen, die elk een set van commando&#39;s en handmatige operaties: 1) Brain-Sizer, 2) SABRE, en 3) het Letsel-Seg. Handmatige handelingen Brain-Sizer betrekken bewerken van de automatische-schedel ontdaan totaal intracraniële gewelf (TIV) extractie masker, aanwijzing van ventriculaire cerebrospinale vloeistof (vCSF), en verwijdering van subtentorial structuren. De component SABRE vereist controle van beelduitlijning langs de voorste en achterste commissuur (CCAM) vliegtuig, en identificatie van verschillende anatomische oriëntatiepunten nodig voor regionale verkaveling. Ten slotte is de component Lesion-Seg vereist handmatige controle van de automatische laesie segmentatie van subcorticale hyperintensiteiten (SH) voor vals-positieve fouten. Terwijl on-site training van de LE-pijpleiding is de voorkeur, direct beschikbaar visuele leermiddelen met interactieve training beelden zijn een goed alternatief. Ontwikkeld om een ​​hoge mate van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid, de volgende stap-voor-stap-video geleide, gestandaardiseerd protocol voor handmatige procedures LE.

Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid kan bepaald worden met behulp van verschillende metrics. Met behulp van de training set online verstrekt ( <a href="http://sabre.brainlab.ca">http://sabre.brainlab.ca</a> ), worden de volgende stappen aanbevolen om interbeoordelaarsbetrouwbaarheid beoordelen voor elk van de verwerking stadia na de voltooiing van de LE. Brain-Sizer: Om interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de hersenen extractie procedures te beoordelen, genereren volumetrics voor elke TIV-E maskers, &lt;name&gt; _TIVedit, met behulp van de &lt;img_count&gt; commando. Voer deze Volumetrics in een statistisch softwarepakket (bijvoorbeeld SPSS), samen met de TIVedit Volumetrics voor elk van de training set (zie Excel / csv-bestand online beschikbaar) en bereken de interbeoordelaar correlatiecoëfficiënt (ICC). Hele brein Volumetrics voor in-house getrainde onderzoekers verkrijgen gemeld ICC = 0,99, p &lt;0,0001 1,2. Daarnaast kan de evaluatie van de ruimtelijke overeenkomst voor de TIV maskering worden beoordeeld met behulp van deSI 21. MATLAB-code wordt online verstrekt aan SI te berekenen tussen twee beoordelaars. Ventriculaire overplaatsing beoordelen vCSF volumes genereren met de &lt;img_count&gt; commando voor elk van de segmentatie bestanden met de vCSF voxels toegewezen, dwz. &lt;naam&gt; _ seg_vcsf. De vCSF volume is de waarde naast rij &#39;7 &#39;onder de tab&#39; volume &#39;. Met dezelfde procedures om TIV interbeoordelaarsbetrouwbaarheid te evalueren, te berekenen ICC en SI voor vCSF. Verwijdering van hersenstam, cerebellum en subtentorial structuren kunnen op dezelfde manier worden beoordeeld door het uitvoeren van de &lt;img_count&gt; opdracht &lt;naam&gt; _seg_vcsf_st. De voor deze segmentatie masker volumes worden getoond op de voorlaatste rij de titel &#39;totale telling van nul voxels:&#39; onder &#39;volume&#39; (de laatste kolom aan de rechterkant). Met dezelfde procedures om TIV en vCSF evalueren, berekenen ICC en SI voor dit maskeren proceduhergebruik van de Volumetrics in het Excel-bestand aanwezig en de &lt;naam&gt; _seg_vcsf_st bestanden. SABRE: Terwijl handmatige procedures Brain-Sizer&#39;s gemakkelijk kan worden beoordeeld met behulp van de standaard metrics, CCAM uitlijning is iets moeilijker. Om deze reden, worden matrix bestanden verstrekt om visueel te vergelijken voor de opleiding van off-site operators. Na voltooiing van CCAM uitlijning, opent een nieuw ITK-SNAP_sb venster, laadt het imago van de T1, laad dan de matrix voor de training geval bedoeld online, &lt;name&gt; _T1_IHCpre_toACPC.mat, en visueel vergelijken met de verticale en horizontale hoek, yaw, en CCAM slice tussen de twee beelden. Om SABRE landmarking procedures lopen &lt;img_count&gt; op de parcellated masker, &lt;name&gt; _SABREparcel_inACPC voor elke training geval evalueren. Voer de Volumetrics voor elke regio (3-28). SABRE regiocodes worden online aangeboden. Met dezelfde procedures om TIV en vCSF evalueren, berekenen ICC voor elke SABRE hersengebied.SABRE parcellated regionale volumetrics voor in-house getrainde onderzoekers verkrijgen gemeld gemiddelde ICC = 0,98, p &lt;0,01, met ICC-waarden variërend 0,91-0,99 1,2. Laesie-Seg: Aangezien deze component is de laatste fase van de LE pijpleiding zou betrouwbaarheid en nauwkeurigheid afhankelijk van de voorafgaande stappen. Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van SH segmentatie wordt bereikt met behulp van regionale ICC van SH volumes en ruimtelijke instemming van de SH maskers. Om regionale SH volumes draaien &lt;SH_volumetrics&gt; evalueren, het invoeren van zowel de lobmask bestand in T1-verwerving ruimte, &lt;name&gt; _SABREparcel en de uiteindelijke bewerkte laesie segmentatie bestand, &lt;naam&gt; _LEedit. Volgens dezelfde procedures om SABRE Volumetrics evalueren, berekenen ICC voor laesie volumes binnen elke SABRE hersengebied. Volgens dezelfde procedures voor ruimtelijke instemming van de TIV maskeren proces te evalueren, te berekenen SI voor het laatste bewerkt laesie maskers, &lt;name&gt; _LEedit (of FLEXedit). Dezelfde betrouwbaarheid tests kunnen worden uitgevoerd op zowel PD/T2-based segmentatie en-FLAIR gebaseerde segmentatie. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> 3D-T1 </td><td> PD/T2 </td></tr><tr><td> Imaging Parameters </td><td> Axiale Volume SAT (S 1) SPGR </td><td> Axiale Spin Echo FC VEMP VB (doorschieten) </td></tr><tr><td> Pulse Timing </td><td></td><td></td></tr><tr><td> TE (msec) </td><td> 5 </td><td> 30/80 </td></tr><tr><td> TR (msec) </td><td> 35 </td><td> 3000 </td></tr><tr><td> Flip Hoek (°) </td><td> 35 </td><td> 90 </td></tr><tr><td> TI (msec) </td><td> N / A </td><td> N / A </td></tr><tr><td> Scanbereik </td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (cm) </td><td> 22 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Slice dikte (mm) </td><td> 10,2 / 0 </td><td> 3/0 </td></tr><tr><td> Nee Slices </td><td> 124 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> Acquisitie </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matrixgrootte </td><td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td></tr><tr><td> Voxelgrootte (mm) </td><td> 0.86 x 0.86 x 1.4 </td><td> 0.78 x 0.78 x 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> Totale tijd (min) </td><td> 11:00 </td><td> 00:00 </td></tr></tbody></table> Tabel 1. General Electric 1.5T Structurele MRI Acquisition Parameters. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> 3D-T1 </td><td> PD/T2 </td><td> FLAIR </td></tr><tr><td> Imaging Parameters </td><td> Axial 3D FSPGR EDR IR Prep </td><td> Axial 2D FSE-XL, EDR, FAST, vet zat </td> &lt;td&gt; Axiale T2Flair, EDR, FAST </td></tr><tr><td> Pulse Timing </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><h2> TE (ms) </h2></td><td> 3.2 </td><td> 11,1 / 90 </td><td> 140 </td></tr><tr><td> TR (msec) </td><td> 8.1 </td><td> 2500 </td><td> 9700 </td></tr><tr><td> Flip Hoek (°) </td><td> 8 ° </td><td> 90 ° </td><td> 90 ° </td></tr><tr><td> TI (msec) </td><td> 650 </td><td> N / A </td><td> 2200 </td></tr><tr><td> Scanbereik </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (cm) </td><td> 22 </td><td> 22 </td><td> 22 </td></tr><tr><td> Slice dikte (mm) </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> Nee Slices </td><td> 186 </td><td> 48 </td><td> 48 </td></tr><tr><td> Acquisitie </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matrixgrootte </td&gt; <td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td></tr><tr><td> Voxelgrootte (mm) </td><td> 0.86 x 0.86 x 1 </td><td> 0.86 x 0.86 x 3 </td><td> 0.86 x 0.86 x 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Totale tijd (min) </td><td> 07:20 </td><td> 06:10 </td><td> 07:20 </td></tr></tbody></table> Tabel 2. General Electric 3T structurele MRI Acquisition Parameters. <img alt="Figuur 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig1highres.jpg" width="500" /> Figuur 1. Axiale T1 met onuitgegeven totale intracraniële gewelf (TIV) maskerbekleding (groen). Dit is een voorbeeld van het gebruik van de gesloten veelhoek instrument in ITK-SNAP_sb om nonbrain weefsel te verwijderen, als onderdeel van de handmatige bewerking procedure van de Brain- Sizer&#39;s TIV extractie procedure. <pclass = &quot;jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;altijd&quot;&gt; <img alt="Figuur 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig2highres.jpg" width="500" /> Figuur 2. Axiale T1 met weefsel segmentatie overlay. Merk op dat label kleuren zijn willekeurig en kan worden aangepast met behulp van het Label tool. Afbeelding links toont standaard kleuren. Middelste afbeelding laat zien hoe CSF (5 = paars) wordt toegewezen aan vCSF (7 = magenta). Afbeelding rechts toont hoe het WM kleur kan worden gewijzigd zonder dat het weefsel klasse label, dwz. Label 3 = WM blijft, maar de kleur kan worden aangepast naar blauw. <img alt="Figuur 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig3highres.jpg" width="500" /> Figuur 3. Axiale T1 met weefsel segmentatie overlay (afbeelding links, GM = geel, WM = oranje, CSF = paars) (links). Afgebeeld is een voorbeeld van handmatig verwijderen van subtentorial structuren met behulp van de gesloten polygo n instrument in ITK-SNAP_sb (midden) en laatste weefsel segmentatie na verwijdering (rechts). Zoals in figuur 2, rechter afbeelding toont hoe de WM kleur kan worden gewijzigd zonder dat het weefsel klasse label, dwz. Label 3 = WM blijft, maar de kleur kan worden aangepast naar blauw. <img alt="Figuur 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig4highres.jpg" width="500" /> Figuur 4. Axiaal T1 in aankopen ruimte voor (links) en na (rechts) AC-PC uitlijning wordt uitgevoerd. <img alt="Figuur 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig5highres.jpg" width="500" /> Figuur 5. Twee voorbeelden tonen SABRE landmarking procedures. Axiale AC-PC lijn T1 met AC (geel), PC (blauw), en de achterste rand (roze) oriëntatiepunt plaatsingen (links). Een 3D-oppervlak gerenderd T1 (rechts) met Sylvian spleet (paars) en central sulcus (roze) afbakening. <img alt="Figuur 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig6highres.jpg" width="500" /> Figuur 6. Axiale PD (links) met automatisch gegenereerde laesie overlay (midden), en handmatig bewerkt laesie (rood) overlay (rechts). <img alt="Figuur 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig7highres.jpg" width="500" /> Figuur 7. Axiale FLAIR (links), met automatisch gegenereerde laesie overlay (midden), en handmatig bewerkt laesie (rood) overlay (rechts).

Laesie Explorer (LE) is een semi-automatische, beeldverwerking pijplijn ontwikkeld om regionale hersenweefsel en subcorticale hyperintensity laesie volumetrics verkrijgen van structurele MRI van de ziekte van Alzheimer en normale ouderen. Om een ​​hoog niveau van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te garanderen, de volgende is een video-geleide, gestandaardiseerd protocol voor handmatige procedures LE&#39;s.

Laesie Explorer: A-Video geleid, gestandaardiseerd protocol voor nauwkeurig en betrouwbaar MRI-afgeleide Volumetrics bij de ziekte van Alzheimer en normale Ouderen

Obtaining in vivo human brain tissue volumetrics from MRI is often complicated by various technical and biological issues. These challenges are ...

Het algemene doel van de volgende pijplijn is om veroudering en dementie beter te begrijpen, door het verkrijgen van MRI-afgeleide maten van regionale hersenatrofie en neuroimaging-biomarkers van kleine vatenziekten. Dit wordt bereikt door eerst een skull-stripped hersenmasker en een basis-segmentatie van het hersenweefsel te genereren om de totale intracraniële volumes nauwkeurig te kwantificeren.Als tweede stap wordt een TRIFE-laesiesegmentatie uitgevoerd om laesie-subtypen te kwantificeren en te classificeren voor nauwkeurige metingen van beeldvormingsbiomarkers van kleine vaatziekten. Vervolgens wordt anatomische landmarking uitgevoerd bij elk individu om de hersenen op te delen in 26 gestandaardiseerde regio's van interesse. De resultaten tonen differentiële regionale patronen van neurodegeneratie en vasculopathie tussen ziektegroepen aan, op basis van hersenweefselatrofie, metingen en laesievolumetrie verkregen uit structurele MRI.Onze analyseaanpak kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen over hersenbeeldvorming bij veroudering en dementie. De gepersonaliseerde pipeline die we hebben ontwikkeld, stelt zowel onderzoekers als clinici in staat om de diagnose, progressie en behandelrespons bij individuele personen en verschillende patiëntengroepen beter te begrijpen. Het is bijzonder nuttig voor mensen met cerebrale kleine vatziekte in combinatie met neurodegeneratieve aandoeningen.Dit komt zeer veel voor bij ouderen, met name bij de ziekte van Alzheimer. De pijplijn kan ook worden toegepast bij mensen met andere neurologische aandoeningen, zoals vasculaire dementie en beroerte, frontotemporale dementie, traumatisch hersenletsel en multiple sclerose. Een visuele demonstratie van deze methode is essentieel, aangezien de handmatige interventiestappen complex kunnen zijn.Hiervoor is een combinatie nodig van een sterke basiskennis van de neuroanatomie en een hoge mate van competentie en computervaardigheden. Veel van deze stappen worden het best overgebracht via een visueel formaat. Deze video stelt de gebruiker in staat om de betreffende anatomische structuren correct te visualiseren en laat de benodigde computationele interventies zien.De procedure wordt gedemonstreerd door onze labmanager, Christopher Scott, en RIN Imaging-analisten Alicia McNeely en Courtney Beek. Open eerst de software en laad een T1-gewogen beeld en de automatische skull-stripped mask overlay van de totale intracraniale kluft of TIV auto. Gebruik vervolgens het penseelgereedschap om de TIV auto te bewerken, om hersengebieden toe te voegen of opnieuw vast te leggen die door de TIV auto niet zijn meegenomen.Selecteer het actieve tekenlabel als label één en teken over alle labels om de kleur, de DIV-automatische gebieden opnieuw vast te leggen, of leg de niet-gekleurde gebieden zorgvuldig opnieuw vast. Gebruik het penseel om het TIV-automatische masker opnieuw te schilderen. Controleer elke plak zorgvuldig om er zeker van te zijn dat alleen hersenweefsel groen is geschilderd als label één en dat al het weefsel dat geen hersenweefsel is een ander label heeft.Als het schilderen moeilijk is, gebruik dan de tool voor gesloten polygonen, maak indien nodig de TIV auto opnieuw vast en verwijder de TIV auto waar passend. Wanneer de TIV-aanpassingen naar tevredenheid zijn uitgevoerd, sla het beeld op als TIV edit om te beginnen met de ventriculaire hertoewijzing. Laad het seg-beeld over het T one IHC-beeld en pas vervolgens de labels van de tekening aan naar de juiste kleuren.Wijs vervolgens de CSF-voxels opnieuw toe met behulp van de flood fill-tool; schakel tussen het vullen (flood fill) en het tekenen van limieten door op de spatiebalk te drukken. Limieten worden gebruikt om te voorkomen dat de flood fill bepaalde gebieden van het ventrikel vult die worden beschouwd als periventriculaire black holes of deel uitmaken van witte stof hyperintensiteiten. Gebruik de T1-gewogen afbeelding als leidraad voor wat wel en niet gevuld moet worden voor de temporale kwab.De segmentatie van de zijventrikels kan worden in- en uitgeschakeld met de S-toets. Sla de segmentatie na voltooiing op voor het verwijderen van de hersenstam, het cerebellum en de subtentoriële structuren. Selecteer het polygooninstrument en scrol, terwijl de segmentatie is uitgeschakeld, naar de eerste coupe waarop het cerebellum begint.Klik vervolgens met de linkermuisknop om een polygoon te tekenen over de dura rondom het cerebellum en langs de basis van de hersenstam over de calli. Klik daarna met de rechtermuisknop om de polygoon te sluiten en klik op accepteren om dat gebied van de segmentatie te verwijderen. Het gebied toont nu de T one eronder, wat aangeeft dat dit niet langer is opgenomen in de segmentatie.Zodra de pedunculus cerebri is gescheiden, begint u ook met het verwijderen van de hersenstam en het ruggenmerg. Scroll nu door de beelden, plakje voor plakje omhoog, om te verifiëren dat alleen de delen van de segmentatie die hersenweefsel bevatten overblijven. Sla de segmentatie op wanneer u klaar bent.Om te beginnen laadt u het ISO-beeld en het mat-bestand voor een CPC-uitlijning. Zoom vervolgens nauwkeurig in met behulp van het navigatiehulpmiddel. Gebruik daarna de hulpmiddelen voor pitch omhoog, omlaag en elevatie omhoog en omlaag om het axiale aanzicht zo aan te passen dat de commissura anterior op zijn dikst is en de commissura posterior recht tegenover elkaar staat. Dit zou uiteindelijk een duidelijke sleutelgatvorm moeten vormen.Pas het beeld opnieuw aan om de oogbollen in het gezichtsveld te brengen. Pas nu de rol aan door de oogbollen in het axiale beeld in balans te brengen. De axiale coupes moeten gelijkmatig in balans ogen tijdens het scrollen door het beeld.Pas de positie per plakje aan door ervoor te zorgen dat het verticale kruisdraad door het midsagittale vlak loopt. In het axiale beeld kan het soms moeilijk zijn om het vlak perfect uit te lijnen vanwege de natuurlijke kromming van de hersenen bij de polen; zorg voor de best mogelijke passing. Laad ter begin het beeld voor de identificatie van oriëntatiepunten.Klik eerst op de keuzerondknop AC aan de linkerkant om het te definiëren kenmerk te selecteren. Klik vervolgens op de AC in het axiale beeld. Klik daarna op de keuzerondknop PC aan de linkerkant en vervolgens op de PC op het axiale beeld.Klik nu op de PE-keuzerondje om de posterieure rand van de hersenen op dat segment te definiëren, en klik vervolgens op het meest posterieure deel van de hersenen, aan weerszijden links of rechts. Hiermee worden waarden voor een coronaal segment ingevuld, die zo direct zullen worden gebruikt. Klik op het ca-keuzerondje om het centrale kanaal te definiëren.Scroll vervolgens 10 coupes naar beneden vanuit het huidige axiale beeld en klik op het centrum van het centrale kanaal. Hiermee wordt de waarde voor de sagittale coupe ingevuld, die nu als startpunt wordt gebruikt om het midsagittale vlak te bepalen. Klik daarna op de M-keuzeknop om het midsagittale vlak te definiëren.Klik vervolgens op de LPR-keuzerondje om de linker pre-occipitale inkeping te definiëren en op het RPR-keuzerondje om de pre-occipitale inkeping van de rechterhemisfeer te definiëren. Klik voor het maken van de objectkaart op het LSC-keuzerondje om de linker superieure centrale sulcus te definiëren. Klik met de linkermuisknop om een markering op de dura boven de sulcus te plaatsen.Klik op de LOP-keuzerondje om de linker occipito-pariëtale sulcus te definiëren. Deze tracing van de sulcus loopt van de dura naar het tentorium cerebelli voor oppervlakte-gerenderde tracings. Begin met het traceren van de fissura Sylvii van het posterieure naar het anterieure uiteinde, startend bij het punt waarop deze vertakt in kleine, ascenderende en descenderende rami.Klik nu op de radiobutton lc om de sulcus centralis sinistra te traceren. Begin bij het inferieure uiteinde bij het punt van Sylvie en de fissuur direct onder de terminatie van de sulcus. Beëindig het traceren van de sulcus aan het superieure uiteinde zodra de kromming van de hersenen moeilijk te volgen is.Klik ten slotte op de rechterknop onder 3D viewpoint en herhaal de stappen voor de rechter fissura Sylvii en de rechter sulcus centralis voor de segmentatie van laesies met PD- of T2-scans. Bekijk eerst alle beschikbare beelden, inclusief de T1, PD en T2, om de beslissing over wat als hersenlaesie moet worden vastgelegd te onderbouwen. Gebruik vervolgens het penseelgereedschap om label twee over label één te schilderen om de gebieden met de laesie aan te geven.De segmentatie kan worden in- en uitgeschakeld met de S-toets. Bovendien kan label één over label twee worden geschilderd om fout-positieven of fouten aan te geven bij scans met flare-beeldvorming. Gebruik opnieuw alle beschikbare beeldvorming indien nodig om de beslissing te onderbouwen over welke gebieden de laesie vormen.Gebruik vervolgens het penseel om de labels aan te passen zodat de laesie en de fout-positieven worden aangeduid. Wanneer de wijzigingen in de laesiesegmentatie naar tevredenheid zijn uitgevoerd, wordt de definitieve bewerkte afbeelding opgeslagen. Hier zien we twee voorbeelden van SABRE-landmarkingsprocedures.Het axiale sneevlak links toont de A CPC uitgelijnd met de T1, inclusief de plaatsing van de landmarks voor de ac, de PC en de posterieure rand. De 3D-oppervlaktegereconstrueerde T1 bevat de afbakening van de Sian-spleet en de sulcus centralis. Deze axiale PD heeft een automatisch gegenereerde overlay van de laesie en een handmatig bewerkte overlay van de laesie.Dit is een voorbeeld van de handmatige herlabelingsprocedure die wordt uitgevoerd als onderdeel van het lesion explorer-proces, en hier zien we een voorbeeld van de handmatige herlabelingsprocedure die wordt uitgevoerd als onderdeel van het flex-proces. De axiale flare heeft een automatisch gegenereerde laesie-overlay en een handmatig bewerkte laesie-overlay. Zie het manuscript bij deze video voor de methoden om de interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de hersenextractieprocedures te beoordelen.Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat er anatomische variatie tussen proefpersonen bestaat. Hoewel dit protocol richtlijnen biedt om te volgen, zijn ervaring en anatomische kennis cruciaal voor het waarborgen van het succes. Zodra de techniek onder de knie is, kan deze volgens deze procedure in een uur tot anderhalf uur per proefpersoon worden uitgevoerd. Andere methoden, zoals segmentatie van Rika Robins basis cholinerge hyperintensiteiten en stroke tracings, kunnen worden toegepast. Dit stelt onderzoekers in staat om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals de bijdrage van specifieke vasculaire schade bij de studie naar dementie.Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de lesion Explorer MRI-verwerkingspijplijn voor volumetrische analyse nauwkeurig en betrouwbaar kunt implementeren als onderdeel van de Sabre Brain Tools. Deze software is gratis beschikbaar. Download deze online via sabrebrainlab.ca.

lesion-explorer-video-guided-standardized-protocol-for-accurate

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Source: Arango-Lievano, M. et. al., Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases. J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates in vivo two-photon imaging to visualize fluorescently labeled amyloid plaques and cerebral vasculature. Blue fluorescence marks plaques, while green fluorescence highlights the cerebral blood vessels. A 3D map of the region of interest and high-resolution mosaic imaging reveal detailed interactions of amyloid plaques with cerebral...

In Vivo Imaging of Cerebral Vessels and Amyloid Plaques in an Alzheimer’s Disease Mouse Model

Diffusion tensor imaging (DTI) fungeert in feite als een MRI-gebaseerde tool te...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in de analyse van neurodegeneratieve ziekten

Het huidige werk biedt een uitgebreide reeks richtlijnen voor het handmatig traceren van de mediale temporale kwab (MTL) structuren. Dit protocol kan worden toegepast op onderzoek dat betrekking heeft op structurele en/of gecombineerde structurele-functionele magnetische resonantie beeldvorming (MRI) onderzoeken van de MTL, zowel in gezonde als klinische groepen.

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

Dit manuscript wordt beschreven hoe de uitvoering van een analyse van de psychofysiologische interactie te onthullen taak-afhankelijke wijzigingen in functionele connectiviteit tussen een geselecteerde zaad regio en voxels in andere delen van de hersenen. Psychofysiologische interactie analyse is een populaire methode om taak effecten op hersenen connectiviteit, onderscheiden van traditionele univariate activering effecten te analyseren.

Gegeneraliseerde psychofysiologische interactie (PPI) analyse van geheugen gerelateerde connectiviteit in personen die erfelijk risico op de ziekte van Alzheimer

Gebaseerd op rust statuswaarden functionele magnetische resonantie imaging met Granger causaliteit analyse, onderzochten we de wijzigingen in de gestuurde functionele connectiviteit tussen het posterieure cingularis cortex en de hele hersenen in patiënten met de ziekte van Alzheimer (AD), patiënten met milde cognitieve stoornis (MCI) en gezonde controles.

Toepassing van Granger causaliteit analyse van de gestuurde functionele verbinding in de ziekte van Alzheimer en Mild cognitief stoornis

Dit protocol beschrijft het proces van zeven verschillende automatische segmentatie tools op structurele T1-gewogen MRI-scans om af te bakenen grijze stof-regio's die kunnen worden gebruikt voor de kwantificering van grijze stof volume toe te passen.

Automatische segmentatie van corticale grijze stof van MRI T1-gewogen beelden

Multiple sclerose is een inflammatoire demyelinerende ziekte zonder genezing. Analyse van hersenweefsel biedt belangrijke aanwijzingen om de pathogenese van de ziekte te begrijpen. Hier bespreken we de methodologie en downstreamanalyse van MS hersenweefsel verzameld via een uniek snel autopsie programma in werking in de Cleveland Clinic.

Uitgebreid autopsie programma voor individuen met multiple sclerose

Hier is een praktische tutorial voor een Open-Access, gestandaardiseerde beeldverwerking pijpleiding voor het doel van laesie-symptoom mapping. Voor elke verwerkingsstap wordt een stapsgewijze uitleg gegeven, van handmatige infarct segmentatie op CT/MRI tot daaropvolgende registratie naar standaard ruimte, samen met praktische aanbevelingen en illustraties met voorbeeldige cases.

Hersen infarct segmentatie en registratie op MRI of CT voor laesie-symptoom mapping

Een gestandaardiseerde pijplijn wordt gepresenteerd voor het onderzoeken van cerebellum grijze stof morfometrie. De pijplijn combineert state-of-the-art benaderingen met hoge resolutie voor geoptimaliseerde en geautomatiseerde cerebellumverkaveling en voxelgebaseerde registratie van het cerebellum voor volumetrische kwantificering.

Een gestandaardiseerde pijplijn voor het onderzoeken van menselijke cerebellaire grijze stofmorfometrie met behulp van structurele magnetische resonantie beeldvorming

Dit protocol beschrijft het gebruik van 18F-AV-1451 PET/MRI om tau-pathologie en neurodegeneratie aan het licht te brengen, neurologen te helpen bij het diagnosticeren van de ziekte van Alzheimer, het beoordelen van de ernst ervan en het verkrijgen van inzicht in de progressie en onderliggende pathologische mechanismen.

Hybride PET/MRI-beeldvorming van de ziekte van Alzheimer op basis van 18F-AV-1451

Verken het Lesion Explorer-protocol voor MRI-volumetrie bij de ziekte van Alzheimer en normale veroudering. Deze methode kwantificeert hersenatrofie en kleine vaatziekte-biomarkers voor nauwkeurige diagnostiek.

Laesie Explorer: A-Video geleid, gestandaardiseerd protocol voor nauwkeurig en betrouwbaar MRI-afgeleide Volumetrics bij de ziekte van Alzheimer en normale Ouderen (Video) | JoVE Journal

Laesie Explorer: A-Video geleid, gestandaardiseerd protocol voor nauwkeurig en betrouwbaar MRI-afgeleide Volumetrics bij de ziekte van Alzheimer en normale Ouderen

Meer video's verkennen