Artykuł metodologiczny

Kompleksowy protokół ręcznej segmentacji struktur przyśrodkowych płatów skroniowych

DOI:

10.3791/50991

⸱

2 lipca 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

* These authors contributed equally

W tym artykule

Informacja o sprostowaniu

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Podsumowanie

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

Niniejsze prace przedstawiają kompleksowy zestaw wytycznych dotyczących ręcznego śledzenia struktur przyśrodkowego płata skroniowego (MTL). Protokół ten może być stosowany w badaniach obejmujących badania strukturalne i/lub połączone rezonans magnetyczny strukturalno-funkcjonalny (MRI) MTL, zarówno w grupach zdrowych, jak i klinicznych.

Streszczenie

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

Niniejszy artykuł opisuje kompleksowy protokół ręcznego śledzenia zestawu obszarów mózgu tworzących przyśrodkowy płat skroniowy (MTL): ciało migdałowate, hipokamp oraz powiązane regiony przyhipokampa (okołowy, otołkowy i przyhipokampalny właściwy). W przeciwieństwie do większości innych dostępnych protokołów śledzenia, które zazwyczaj koncentrują się na określonych obszarach MTL (np. ciało migdałowate i/lub hipokamp), integracyjna perspektywa przyjęta w obecnych wytycznych umożliwia wyraźną lokalizację wszystkich subregionów MTL. Integrując informacje z różnych źródeł, w tym istniejące protokoły śledzenia osobno celujące w różne struktury MTL, raporty histologiczne i atlasy mózgu, a także uzupełnienie ilustracyjnych materiałów wizualnych, obecny protokół stanowi dokładny, intuicyjny i wygodny przewodnik po zrozumieniu anatomii MTL. Potrzeba takich wytycznych śledzenia jest również podkreślana poprzez ilustrowanie możliwych różnic między protokołami segmentacji automatycznej a ręcznej. Ta wiedza może być wykorzystana w badaniach obejmujących nie tylko badania MRI strukturalne, ale także kolokalizację strukturalno-funkcjonalną oraz ekstrakcję sygnałów fMRI z anatomicznie określonych ROI, zarówno w grupach zdrowych, jak i klinicznych.

Wprowadzenie

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

Środkowy płat skroniowy (MTL), obszar o przypuszczalnym poziomie integracji informacji sensorycznej1, był częstym przedmiotem ukierunkowanych analiz. Na przykład hipokamp i związane z nim obszary przyhipokampa były szeroko badane w badaniach nad pamięcią2-5. Ponadto rola ciała migdałowatego była często podkreślana w badaniach dotyczących przetwarzania emocji i interakcji między emocjami a poznaniem6-11. Ostatnio różne regiony MTL również zyskały uwagę w rozwijającej się dziedzinie neurobiologii osobowości, która łączy strukturę i funkcję tych oraz innych obszarów mózgu z indywidualną zmiennością cech osobowości12. Ocena anatomii i funkcji struktur MTL może być istotna dla ułatwienia diagnostyki chorób zwyrodnieniowych, gdzie w różnych strukturach MTL mogą wystąpić specyficzne anomalie strukturalne i funkcjonalne. Na przykład w chorobie Alzheimera (AD) można zaobserwować istotny zanik kory ołkowej i hipokampa13,14, a zanik hipokampa może przewidzieć przejście od łagodnego zaburzenia poznawczego do AD15. Algorytmy automatycznej segmentacji stały się ostatnio popularne do segmentowania struktur korowych i podkorowych, ale jak w przypadku każdego narzędzia, programy te nieuchronnie napotykają błędy w niektórych przypadkach. W takich przypadkach badacz powinien być wyposażony zarówno w wiedzę, jak i wytyczne pozwalające rozpoznać anatomiczne granice struktur MTL. W istniejącej literaturze istnieje tendencja do celowania w pojedyncze podregiony MTL16-21, przy czym wiele protokołów koncentruje się na hipokampie16-19.

W przeciwieństwie do większości dostępnych opublikowanych wytycznych dotyczących śledzenia MTL, obecny protokół zapewnia kompleksowy zestaw wytycznych umożliwiających wyraźną lokalizację wszystkich podregionów MTL. Opisano wytyczne dotyczące następujących struktur MTL: ciała migdałowatego (AMY), hipokampa (HC), kory okołopowykowej (PRC), kory okołowej (ERC) oraz kory przyhipokampa (PHC). Najpierw śledzi się AMY i HC, a następnie struktury przyhipokampowego zakręcia (PHG). Należy zauważyć, że termin ogólny HC odnosi się tutaj do formacji HC, która obejmuje właściwy HC, subiculum oraz tylny segment uncus22-24. Warto również zauważyć, że PHG można podzielić na dwa segmenty: przednią i tylną. W przedniej części PHG można ją dalej podzielić na boczną i przyśrodkową przednią PHG, których obszary korowe odpowiadają odpowiednio PRC i ERC. PHC, czyli obszar kory tylnej części PHG, odpowiada właściwej korze przyhipokampa. Dla uproszczenia będziemy używać terminów PRC i ERC do bocznego i przyśrodkowego przedniego PHG oraz PHC do tylnego PHG. Segmentacja każdej struktury zaczyna się od przybliżonej lokalizacji brzegów przednich i tylnych wraz z innymi istotnymi punktami orientacyjnymi, po czym następuje faktyczne śledzenie wykonane kawałek po przekroju płaszczyzny koronalnej, w kierunku przednim-tylnym/rostro-ogonowym. We wszystkich przypadkach przekroje strzałkowe i osiowe są ściśle monitorowane, aby ułatwić lokalizację granic anatomicznych i punktów orientacyjnych.

Potrzebę takich wytycznych śledzenia ilustrują również ilustracje pokazujące możliwe różnice między wynikami automatycznych i ręcznych protokołów segmentacji. Zaletą protokołu opisującego wszystkie struktury MTL w obecnym formacie wizualnym jest to, że różnice w anatomii (np. głębokość żluzu bocznego [CS]), które mogą wpływać na definicje granic, mogą być opisane w kontekście otaczającej ich anatomii (np. granice medialne i boczne PRC i ERC różnią się lokalizacją w zależności od głębokości CS25). Może to nie być jasne lub zrozumiałe dla niedoświadczonego lub doświadczonego śledznika, który rysuje tylko pojedyncze lub oddzielne konstrukcje, a z naszej wiedzy nie istnieje taka wizualnie kompleksowa wytyczna taka.

Niniejszy protokół to wyraźna prezentacja wytycznych stosowanych do śledzenia MTL w poprzednim badaniu wskazującym różnice w udziale podregionów MTL do efektu emocji wzmacniającej pamięć26, dostosowanych do wyższej rozdzielczości obrazów mózgu możliwych dzięki najnowszym osiągnięciom w obrazowaniu strukturalnego rezonansu magnetycznego (MR). Śledzenie zostało zilustrowane na badaniach wykonanych od zdrowej ochotniczki (kobieta, lat 24), za pomocą skanera 3T MR. Obrazy anatomiczne zostały wykonane jako 3D MPRAGE (TR = 1 800 msec; TE = 2,26 ms; FOV = 256 x 256 mm; rozmiar woksela = 1 x 0,5 x 0,5 mm) z kątem nabycia równoległym do AC-PC. Jeśli dane obrazowe są pozyskiwane pod innym kątem pozyskiwania, na przykład w orientacji skośnej, dane powinny być przekształcone w równoległą lub prostopadłą do AC-PC, tak aby opisy punktów anatomicznych były odpowiednio tłumaczone. Obrazy były następnie tłumaczone na format NIFTI i wprowadzane do oprogramowania segmentacyjnego27 do ręcznego śledzenia. Dane ze skanów użyte w obecnym protokole zostały zebrane w ramach badania zatwierdzonego przez Instytucjonalną Radę Przeglądową, a wolontariusz wyraził pisemną zgodę.

Czerpiąc informacje z różnych odrębnych protokołów śledzenia dla tych struktur18-22,25,28-31, a także z analiz anatomicznych i atlasów23,32-37, niniejszy protokół przedstawia kompleksowy zestaw wytycznych dotyczących niespójności w istniejącej literaturze. Uzupełnione materiałami wizualnymi, prace te mają ułatwić lepsze zrozumienie struktur MTL oraz wzbudzić zainteresowanie przyszłych badań nad wdrożeniem ręcznej segmentacji, zarówno jako podstawowej metody śledzenia MTL, jak i jako uzupełnienia do segmentacji automatycznej. Dzięki dostarczaniu dokładnego, intuicyjnego i wygodnego przewodnika do zrozumienia anatomii MTL, protokół ten pomoże badaczom zidentyfikować położenie wszystkich podregionów MTL względem sąsiednich struktur, nawet jeśli analize są przeznaczone wyłącznie na niektóre struktury MTL. To nie tylko zwiększy dokładność lokalizacji, ale także pomoże rysownikom podejmować świadome decyzje w przypadku zmienności morfologicznej, co jest bardzo prawdopodobne w MTL. Wytyczne te mogą być stosowane w badaniach dotyczących strukturalnych i/lub funkcjonalnych badań MRI MTL, w tym analiz wolumetrycznych i wykrywania anomalii mózgu, a także procedur lokalizujących analizy funkcjonalne, anatomiczne i traktograficzne, w zdrowych grupach. Obecny protokół mógłby również służyć do informowania o segmentacji struktur MTL u pacjentów (np. pacjentów z zanikiem), jeśli główne punkty anatomiczne są stosunkowo zachowane. Śledzenie danych uczestników klinicznych może wymagać dodatkowego czasu i wysiłku, w zależności od stopnia zaniku i/lub zmian anatomicznych.

Ważne jest, aby rozróżnić między zagonami a korami przy definiowaniu ROI. Anatomicznie gyrus odnosi się tutaj zarówno do istoty białej, jak i szarej, natomiast kora to tylko istota szara. W zależności od zamierzonego zastosowania ROI, segmentacje mogą obejmować istotę białą lub ją wykluczać.

Zalecamy, aby trasowanie było wykonywane sekwencyjnie, podstruktura po podstrukturze, półkula po półkuli na raz. Niektóre pakiety oprogramowaniapozwalają na śledzenie granic wyznaczonych na jednym wycinku, które można wkleić na kolejne fragmenty, co przyspiesza ten proces. Zawsze zaleca się odniesienie do przeciwległej półkuli w razie potrzeby, aby sprawdzić spójność między obiema stronami (np. przy wykrywaniu punktów anatomicznych). Alternatywnie można również wykonać równoległe śledzenie tych samych struktur w obrębie obu półkul. Niezależnie od tego, czy odrysowanie jest sekwencyjne, czy równoległe, po zakończeniu procesu znaczniki powinny podwójnie sprawdzić wynik końcowy i wprowadzić odpowiednie korekty, odwołując się zarówno do półkul, jak i widoków wielopłaszczyznowych. W zależności od doświadczenia tracera i rozdzielczości danych obrazowych, ręczna segmentacja MTL dla zdrowych danych może trwać od 8-10 godzin lub dłużej, w przypadku początkującego tracera, do 3-4 godzin w przypadku doświadczonego.

figure-introduction-1
Rysunek 1. Trójwymiarowy przegląd MTL, prześledzony za pomocą obecnego protokołu. Pokazane tutaj struktury to AMY (czerwony), HC (niebieski), PRC (żółty), ERC (różowy) oraz PHC (zielony).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

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

1. Ciało migdałowate

  1. Przednie plastry AMY
    1. Zidentyfikuj pierwszy fragment AMI, w którym limen insula pojawia się początkowo, gdzie połączenie istoty białej między płatami czołowymi a skroniowymi jest ciągłe i widoczne30. W ujęciu koronalnym używaj pęczka kątowego jako brzegu inferolateralnego AMY.
    2. Zlokalizuj chiazm optyczny jako punkt orientacyjny dla pojawienia się AMY. Użyj widoków osiowych i strzałkowych, aby odróżnić AMY w jego wczesnych przecinkach od otaczającego uncus. Podążaj ścieżką istoty białej wokół AMY w widoku osiowym, aby wykluczyć obszar entorhinal32.
    3. Przesuwając się do tyłu, wskazamy pierwszy przecięcie, w którym przednia komisura jest ciągła na obu półkulach20, gdzie AMY jest widoczny w swoim typowym kształcie. Śledzić AMY przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, używając bruzdy entorhinalnej jako granicy nadprzyśrodkowej, wyobrażoną linię od dna bruzdy półpiernaczkowej wzdłuż istoty białej do dolnego końca AMY jako granicy dolnej, pień skroniowy jako granicę boczną, a następnie z powrotem do bruzdy okołowej (entorhinal), aby zakończyć przerysowanie31.
  2. Tylne przecinki AMY
    1. Należy zauważyć, że na tym poziomie zarówno AMY, jak i HC są widoczne w tym samym wycinku.
    2. Wciąż w ujęciu koronowym można zidentyfikować ostatni przecięt AMY, gdzie struktura jest górna od przyśrodkowego przedłużenia rogu skroniowego komorybocznej 38 (lub pływówki, jeśli komory nie ma) oraz boczna od zakrętu uncinate, czyli guzowozu głowy HC. Sprawdź zdjęcia strzałkowe i osiowe, aby uzyskać dokładne i spójne śledzenie.
    3. Rysuj wyimaginowaną linię od dna dolnej bruzdy okrągłej insuli do drogi wzrokowej jako górnej granicy AMY31, co również odróżnia ją od istoty szarej globus pallidus i putamen.
    4. Śledzić wzdłuż półksiężycowego wiru jako granicę nadprzyśrodkową i wykluczać zakręcie uncinanowe32. Do wyznaczenia bocznego należy użyć dolnego rogu komory bocznej oraz trzpienia skroniowego.
  3. Kolejne przekroje AMY w kierunku przednim-tylnym
    1. Systematycznie prześledzaj AMY kawałek po kawałku, korzystając z powyższych wytycznych. Na przedniej części AMY należy stosować te same granice co na najbardziej przednim przekroju; natomiast w tylnej części AMY używaj tych samych granic co na najbardziej tylnym przecinku.
    2. Kontynuować stosowanie poglądów osiowych i sagitalnych, aby pomóc w definiowaniu i dalszym udoskonalaniu granic AMY.

2. Hipokamp

  1. Lokalizacja HC
    1. Rozpocznij śledzenie HC, gdy róg skroniowy komory bocznej pojawi się wzdłuż dolnej krawędzi AMY. Jeśli róg skroniowy komory bocznej jest już obecny na poprzednich przecinkach, należy zauważyć, że początek HC jest wtedy oznaczany przez powiększenie i rozciągnięcie rogu skroniowego komory bocznej i nadolateralnie.
    2. Zakończ śledzenie HC z jej ostatnim pojawieniem się dolo-środkowym względem trigone komory bocznej31. Zawsze korzystaj z alternatywnych widoków, aby pomóc zlokalizować HC i jego granice.
  2. Definicje granic Sądu Wyższego
    1. Określ boczny HC względem rogu skroniowego. W przypadkach, gdy róg skroniowy komory bocznej nie jest wystarczająco widoczny, należy wykluczyć jeden rząd wokseli z segmentacji, aby go oznaczyć.
    2. Od dołu użyj pęczka kątowego (lub jego wyimaginowanego przedłużenia) do jamy komorowej, aby oddzielić HC od PHG. Użyj alweusza wraz z fimbrią jako górnej krawędzi. Śledz HC, używając tych samych definicji przez cały czas.
    3. Dodatkowo, należy włączyć podłoże do segmentacji tak, aby przyśrodkowo graniczyło z wiązką istoty białej PHG, górnie wyrównywało się z krzywizną uncusa i rozciągało się głównie poziomo od HC39. Odrysowując w tył, utrzymuj te definicje aż do interwencji bruzdy kalkarynowej.
  3. Notowanie podziałów Sądu Najwyższego
    1. Należy zauważyć, że HC można podzielić na trzy segmenty: głowę, ciało i ogon.
    2. Użyj wyglądu wierzchołka uncal do zaznaczenia przejścia od głowy HC do ciała HC oraz szybkiego wznoszenia i rozszerzania rozmiaru, które zwykle pokrywa się z pojawieniem się crus forniksa, aby zaznaczyć wygląd ogona HC23,30,40.
  4. Zwróć szczególną uwagę podczas śledzenia następujących struktur.
    1. Włącz tylny uncus do segmentacji.
    2. Pominąć splot naczyniówki nad pęcherzykiem z segmentacji na przecinkach koronowych, choć może to nie być możliwe na obrazach o niższej rozdzielczości.
    3. Należy odwołać się do dwóch alternatywnych poglądów, aby uniknąć uwzględnienia ogona ogonowego i pulwinarnego w górnej części ogona HC.
    4. Należy unikać włączenia zakrętu pęczkowego, zauważając jego pojawienie się na poziomie rdzenia kłuczka, gdzie początkowo jest oddzielony od ogona hipokampa przez powięzi cinerea, a bardziej z tyłu staje się istotą szarą powyżej bruzdy kalkarynowej32.

figure-protocol-1
Rysunek 2. Reprezentatywny fragment strzałkowy MTL został prześledzony za pomocą niniejszego protokołu, pokazując jego rzeczywistą pozycję w mózgu oraz względne pozycje w głównych strukturach, tj . AMY (czerwony), HC (niebieski), PRC (żółty), ERC (różowy) i PHC (zielony).

3. Zakręcenie przyhipokampa

  1. Notowanie Dywizji PHG
    1. Należy zauważyć, że PHG można podzielić na dwa główne segmenty: przedni PHG (czyli PRC i ERC) oraz tylny PHG (czyli PHC).
    2. Należy zauważyć, że w przednim segmencie PRC pojawia się wcześniej niż ERC i przez cały bieg biegu bocznie go otacza.
    3. Po zniknięciu ERC należy zauważyć, że PRC wchłania swoje miejsce na PHG i kontynuuje przez 3 mm.
    4. Za tym odcinkiem przerysuj tylny PHG, gdzie PHC obejmuje szerokość PHG aż do końca30.
  2. Przednie plastry PHG
    1. Zdefiniuj pierwszy wycinek ChRL wraz z pojawieniem się CS25,34. Przed rozpoczęciem ERC należy wytyczyć PRC od przyśrodkowej krawędzi bocznego brzegu CS do bocznego zakrętu Schwalbe, lub do środkowego zakrętu Schwalbe, jeśli obecne są dwa zakręty Schwalbe, albo do środka grzbietowej powierzchni skroniowobiegunowej w przypadku braku tego zakrętu25,34.
    2. Zacznij śledzić ERC 5 mm z przodu do limen insula35,36.
    3. Kontynuuj śledzenie ERC, używając dna bruzdy skroniowo-biegunowej przyśrodkowej jako górnego końca35 oraz dna bruzdy półpierścieniowej po pojawieniu się AMY, lub punktu, w którym wyimaginowane rozszerzenie pęczka kątowego styka się z jamą komorową, jeśli bruzdę półpierścieniową jest nieodróżnialna25. Należy zauważyć, że rozciąga się w dół, aby bezpośrednio stykać się z komorą lub powierzchnią kości.
    4. Granica między ChRL a ERC może się różnić w zależności od kawałka.
      1. Gdy CR jest głęboki (≥ 1,5 cm), przerysuj PRC od przyśrodkowej krawędzi środkowego brzegu tego bruzdy do środka jego bocznego brzegu25.
      2. W przypadkach z regularnym krzyżem (głębokość 1–1,5 cm) należy śledzić PRC jako obszar od środka środkowego brzegu żartu bocznego do środkowego końca bocznego brzegu25.
      3. Za pomocą płytkiego CS (< 1 cm) przewiąż PRC od dna bruzdy do środka korony zakręcia wrzeszczowatego25 .
    5. Gdy KS jest przerwana, zwykle na poziomie wierzchołka unkalnego, przez mały zakręcie wychodzący z jego dna dna, przewiąż PRC do dna bruzdy bocznej25. Uwzględnić lub wykluczyć istotę białą zgodnie z celem ROI.
    6. Prześledzić ERC aż do 1,5 mm za wierzchołkiem uncal lub do końca zakręcia wewnątrzlimbicznego37 .
    7. Przedłuż śledzenie PRC przyśrodkowo, aby zajmowało miejsce ERC po jego zakończeniu, gdzie definicje tego ostatniego obowiązują aż do 4,5 mm za wierzchołkiem uncal, czyli końca zakrętu wewnątrzlimbikus37. ChRL jest następnie zastępowana przez PHC25,30.
  3. Tylne przekroje PHG
    1. Zacznij śledzić PHC na przecięciu z tyłu do końca PRC, aż 4 mm z tyłu od końca ogonuHC 32. Alternatywne definicje z literatury opisano w sekcji Dyskusja. Ponownie, uwzględnij lub wyklucz istotę białą w zależności od celu.
    2. Wyznacz PHC tą samą metodą, co opisana w tylnej części PRC po zniknięciu ERC. Użyj też białej istoty cięgi jako górnego brzegu po jej pojawieniu się. Kontynuuj śledzenie w ten sposób aż do pojawienia się bruzdy kalkarynowej, która ogranicza PHC nadprzyśrodkowo do dolnej krawędzi bruzdy30.
    3. Jeśli mini-bruzdę pojawi się przed pojawieniem się bruzdy kalkarynowej, należy ją uwzględnić w segmentacji, ale zachować ostrożność w odróżnianiu od bruzdy kalkarynowej.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

Ilustracja możliwych różnic między segmentacją ręczną a automatyczną

Model trójwymiarowy ręcznej segmentacji dla AMY, HC, PRC, ERC i PHC pokazano na Rysunku 1, a przekrój strzałkowy segmentacji na Rysunku 2. Aby zilustrować skrajne możliwe różnice między ręcznym a automatycznym odwzorowaniem, fragmenty AMY reprezentatywnego obiektu z błędną automatyczną segmentacją zostały zestawione z ręcznym odrysowaniem (patrz Rysunek 3 pon...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

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

Tradycyjnie segmentacja ręczna była uznawana przez wielu badaczy za złoty standard. Niemniej jednak precyzyjne wyznaczenie poszczególnych struktur zostało skomplikowane przez bardzo zróżnicowaną morfologię struktur MTL oraz zwykle słabe kontrasty MRI tych struktur z otaczającą tkanką nerwową i obszarami nienerwowymi. Historycznie w literaturze występowały sprzeczne opisy niektórych struktur MTL. W niektórych przypadkach segmentacji ChRL, na przykład, żurawa boczna była opisywana jako przerwana35,36, ale wcześn...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

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

Autorzy nie mają żadnych konfliktów interesów do zgłoszenia.

Podziękowania

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

Badania te były wspierane ze środków FD. MM otrzymał stypendium IGERT w ramach grantu nr 0903622 National Science Foundation. Autorzy pragną podziękować członkom Laboratorium Dolcos za pomoc w zbieraniu i przygotowywaniu danych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
TRZASKZespół ITK-SNAP na Uniwersytecie Pensylwanii i Uniwersytecie UtahITK-SNAP v2.2
FSLGrupa Analizowa FMRIB (FMRIB)FSL v4.1
Skaner MR Siemens Magnetom Trio 3TSiemensMagnetom Trio 3T

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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. The hippocampus: what does it do. Behavioral & Neural Biology. 57 (1), 2-36 (1992).
  4. Henke, K., Buck, A., Weber, B., Wieser, H. G. Human hippocampus establishes associations in memory. Hippocampus. 7 (3), 249-256 (1997).
  5. Tulving, E., Markowitsch, H. J. Episodic and declarative memory: role of the hippocampus. Hippocampus. 8 (3), 198-204 (1998).
  6. Dolcos, F., Iordan, A. D., Dolcos, S. Neural correlates of emotion–cognition interactions: a review of evidence from brain imaging investigations. Journal of Cognitive Psychology. 23 (6), 669-694 (2011).
  7. Davidson, R. J., Irwin, W. The functional neuroanatomy of emotion and affective style. Trends in Cognitive Sciences. 3 (1), 11-21 (1999).
  8. Lindquist, K. A., Wager, T. D., Kober, H., Bliss-Moreau, E., Barrett, L. F. The brain basis of emotion: a meta-analytic review. The Behavioral and Brain Sciences. 35 (3), 121-143 (2012).
  9. Phan, K. L., Wager, T., Taylor, S. F., Liberzon, I. Functional neuroanatomy of emotion: a meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI. Neuroimage. 16 (2), 331-348 (2002).
  10. 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, 513-531 (2003).
  11. Zald, D. H. The human amygdala and the emotional evaluation of sensory stimuli. Brain Research Reviews. 41, 88-123 (2003).
  12. DeYoung, C. G., Hirsh, J. B., Shane, M. S., Papademetris, X., Rajeevan, N., Gray, J. R. Testing predictions from personality neuroscience: brain structure and the big five. Psychological Science. 21 (6), 820-828 (2010).
  13. Visser, P. J., Verhey, F. R., Hofman, P. A., Scheltens, P., Jolles, J. Medial temporal lobe atrophy predicts Alzheimer’s disease in patients with minor cognitive impairment. Journal of Neurology, Neurosurgery, & Psychiatry. 72 (4), 491-497 (2002).
  14. Ezekiel, F., et al. Comparisons between global and focal brain atrophy rates in normal aging and Alzheimer disease. Alzheimer Disease & Associated Disorders. 18 (4), 196-201 (2004).
  15. 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 (2007).
  16. Boccardi, M., et al. Survey of protocols for the manual segmentation of the hippocampus: preparatory steps towards a joint EADC-ADNI harmonized protocol. Journal of Alzheimer's Disease. 26, 61-75 (2011).
  17. Konrad, C., Ukas, T., Nebel, C., Arolt, V., Toga, A. W., Narr, K. L. Defining the human hippocampus in cerebral magnetic resonance images-an overview of current segmentation protocols. Neuroimage. 47 (4), 1185-1195 (2009).
  18. Hasboun, D., et al. MR determination of hippocampal volume: comparison of three methods. American Journal of Neuroradiology. 17 (6), 1091-1098 (1996).
  19. Pantel, J., et al. A new method for the in vivo volumetric measurement of the human hippocampus with high neuroanatomical accuracy. Hippocampus. 10, 752-758 (2000).
  20. Entis, J. J., Doerga, P., Barrett, L. F., Dickerson, B. C. A reliable protocol for the manual segmentation of the human amygdala and its subregions using ultra-high resolution MRI. Neuroimage. 60 (2), 1226-1235 (2012).
  21. Goncharova, I. I., Dickerson, B. C., Stoub, T. R., deToledo-Morrell, L. MRI of human entorhinal cortex: a reliable protocol for volumetric measurement. Neurobiology of Aging. 22, 737-745 (2001).
  22. Watson, C., et al. Anatomic basis of amygdaloid and hippocampal volume measurement by magnetic resonance imaging. Neurology. 42 (9), 1743-1750 (1992).
  23. Duvernoy, H. The human hippocampus: functional anatomy, vascularization, and serial sections with MRI. Third Edition. , Springer-Verlag Berlin Heidelberg. (2005).
  24. Amaral, D. G., Witter, M. P. The three-dimensional organization of the hippocampal formation: a review of anatomical data. Neuroscience. 31 (3), 571-591 (1989).
  25. Insausti, R., et al. MR volumetric analysis of the human entorhinal, perirhinal, and temporopolar cortices. American Journal of Neuroradiology. 19 (4), 659-671 (1998).
  26. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. Interaction between the amygdala and the medial temporal lobe memory system predicts better memory for emotional events. Neuron. 42 (5), 855-863 (2004).
  27. Yushkevich, P. A., et al. User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: significantly improved efficiency and reliability. Neuroimage. 31 (3), 1116-1128 (2006).
  28. Bonilha, L., Kobayashi, E., Cendes, F., Li, M. L. Protocol for volumetric segmentation of medial temporal structures using high-resolution 3-D magnetic resonance imaging. Human Brain Mapping. 22 (2), 145-154 (2004).
  29. Bronen, R. A., Cheung, G. Relationship of hippocampus and amygdala to coronal MRI landmarks. Magnetic Resonance Imaging. 9 (3), 449-457 (1991).
  30. Pruessner, J. C., et al. Volumetry of temporopolar, perirhinal, entorhinal and parahippocampal cortex from high-resolution MR images: considering the variability of the collateral sulcus. Cerebral Cortex. 12 (12), 1342-1353 (2002).
  31. Pruessner, J. C., et al. Volumetry of hippocampus and amygdala with high-resolution MRI and three-dimensional analysis software: minimizing the discrepancies between laboratories. Cerebral Cortex. 10 (4), 433-442 (2000).
  32. Duvernoy, H. The human brain: surface, three-dimensional sectional anatomy with MRI, and blood supply. Second Edition. , Springer-Verlag Wien. (1999).
  33. Amaral, D. G., Lavenex, P., et al. in The hippocampus book. Hippocampal neuroanatomy. , Oxford University Press. (2006).
  34. Blaizot, X., et al. The human parahippocampal region: I. temporal pole cytoarchitectonic and MRI correlation. Cerebral Cortex. 20 (9), 2198-2212 (2010).
  35. Ding, S. -L., Van Hoesen, G. W. Borders, extent, and topography of human perirhinal cortex as revealed using multiple modern neuroanatomical and pathological markers. Human Brain Mapping. 31 (9), 1359-1379 (2010).
  36. Ding, S. -L., Van Hoesen, G. W., Cassell, M. D., Poremba, A. Parcellation of human temporal polar cortex: a combined analysis of multiple cytoarchitectonic, chemoarchitectonic, and pathological markers. The Journal of Comparative Neurology. 514 (6), 595-623 (2009).
  37. Frankó, E., Insausti, A. M., Artacho-Pérula, E., Insausti, R., Chavoix, C. Identification of the human medial temporal lobe regions on magnetic resonance images. Human Brain Mapping. 35 (1), 248-256 (2014).
  38. Lehmann, M., et al. Atrophy patterns in Alzheimer's disease and semantic dementia: a comparison of FreeSurfer and manual volumetric measurements. Neuroimage. 49 (3), 2264-2274 (2010).
  39. Winterburn, J. L., et al. A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3T magnetic resonance imaging. Neuroimage. 74, 254-265 (2013).
  40. Malykhin, N. V., Bouchard, T. P., Ogilvie, C. J., Coupland, N. J., Seres, P., Camicioli, R. Three-dimensional volumetric analysis and reconstruction of amygdala and hippocampal head, body and tail. Psychiatry research. Neuroimaging. 155 (2), 155-165 (2007).
  41. Patenaude, B., Smith, S. M., Kennedy, D. N., Jenkinson, M. A Bayesian model of shape and appearance for subcortical brain segmentation. Neuroimage. 56 (3), 907-922 (2011).
  42. Smith, S. M., et al. Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. Neuroimage. 23, (2004).
  43. Woolrich, M. W., et al. Bayesian analysis of neuroimaging data in FSL. Neuroimage. 45, (2009).
  44. Smith, S. M. Fast robust automated brain extraction. Human Brain Mapping. 17 (3), 143-155 (2002).
  45. Morey, R. A., et al. A comparison of automated segmentation and manual tracing for quantifying hippocampal and amygdala volumes. Neuroimage. 45 (3), 855-866 (2009).
  46. Baldassano, C., Beck, D. M., Fei-Fei, L. Differential connectivity within the parahippocampal place area. Neuroimage. 75, 228-237 (2013).
  47. Shrout, P. E., Fleiss, J. L. Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychological Bulletin. 86 (2), 420-428 (1979).
  48. Bland, J. M., Altman, D. G. A note on the use of the intraclass correlation coefficient in the evaluation of agreement between two methods of measurement. Computers in Biology and Medicine. 20, 337-340 (1990).
  49. Yushkevich, P. A., et al. A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T. Neuroimage. 44 (2), 385-398 (2009).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Sprostowanie

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

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.

Tagi

R czne obrysowywaniesegmentacja cia a migda owategoobrysowywanie hipokampazakr t przyhipokampalnyanaliza obraz w MRIidentyfikacja punkt w orientacyjnych anatomicznychobrysowywanie warstwa po warstwiestatystyki wolumetrycznerenderowanie 3D

Powiązane artykuły