Lesion Explorer: Ustandaryzowany protokół z przewodnikiem wideo do dokładnej i niezawodnej wolumetrii pochodzącej z MRI u osób z chorobą Alzheimera i zdrowymi osobami w podeszłym wieku

Ogólnym celem poniższego toku badań jest lepsze zrozumienie starzenia się i demencji. Uzyskując MRI uzyskane pomiary regionalnej atrofii mózgu i biomarkery neuroobrazowania choroby małych naczyń. Osiąga się to poprzez najpierw wygenerowanie maski mózgowej pozbawionej czaszki i podstawowej segmentacji tkanki mózgowej w celu dokładnego ilościowego określenia całkowitej objętości wewnątrzczaszkowej.

Drugim krokiem jest segmentacja zmian w ramach projektu TRIFE w celu ilościowego określenia i sklasyfikowania podtypów zmian w celu uzyskania dokładnych pomiarów biomarkerów obrazowych choroby małych naczyń. Następnie na każdej osobie wykonywane jest anatomiczne oznaczanie punktów orientacyjnych, aby zjadł mózg na 26 standardowych obszarów zainteresowania. Uzyskano wyniki, które pokazują zróżnicowane wzorce regionalnej neurodegeneracji i waskulopatii między grupami chorobowymi w oparciu o atrofię tkanki mózgowej, pomiary i wolumetrię zmian uzyskaną ze strukturalnego rezonansu magnetycznego.

Nasze podejście analityczne może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące obrazowania starzenia się i demencji mózgu. Opracowany przez nas spersonalizowany proces leczenia pozwala zarówno badaczom, jak i klinicystom lepiej zrozumieć diagnozę, progresję i odpowiedź na leczenie u poszczególnych osób, a także w różnych grupach pacjentów. Jest szczególnie przydatny dla osób, które cierpią na chorobę małych naczyń mózgowych w połączeniu z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi.

Jest to bardzo powszechne u osób starszych, zwłaszcza w chorobie Alzheimera. Rurociąg może być również stosowany u osób z innymi zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak otępienie naczyniowe i udar mózgu, otępienie czołowo-skroniowe, urazowe uszkodzenie mózgu i stwardnienie rozsiane. Wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie, ponieważ ręczne etapy interwencji mogą być złożone.

Wymaga to połączenia solidnej bazy wiedzy z zakresu neuroanatomii, a także silnych kompetencji i umiejętności obsługi komputera. Wiele z tych kroków najlepiej przekazać za pomocą formatu. Ten film pozwoli użytkownikowi prawidłowo zobrazować struktury anatomiczne, o których mowa, i pokazać wymagane interwencje obliczeniowe.

Procedurę zademonstrują nasz kierownik laboratorium, Christopher Scott, oraz analityk RIN Imaging, Alicia McNeely i Courtney Beek. Aby rozpocząć, otwórz oprogramowanie i załaduj jeden ważony obraz i automatyczną nakładkę maski sklepienia śródczaszkowego z czaszki pozbawionej czaszki lub TIV auto. Następnie użyj narzędzia pędzla, aby rozpocząć edycję TIV auto, aby dodać lub odzyskać mózg, którego TIV auto nie uwzględnił.

Wybierz aktywną etykietę rysunku jako etykietę pierwszą i narysuj ją jako wszystkie etykiety, aby ponownie uchwycić kolor, obszary automatyczne DIV lub ostrożnie przechwycić obszary niekolorowe. Użyj pędzla, aby przemalować maskę automatyczną TIV. Sprawdź dokładnie każdy plasterek, aby upewnić się, że tylko tkanka mózgowa jest pomalowana na zielono jako etykieta pierwsza, a wszystkie tkanki niemózgowe mają inną etykietę.

Jeśli malowanie jest trudne, użyj narzędzia zamkniętego wielokąta, przechwyć ponownie TIV auto i usuń TIV auto zgodnie z potrzebami. Jeśli jesteś zadowolony z modyfikacji TIV, zapisz obraz jako edycję TIV, aby rozpocząć ponowne przypisanie komory. Załaduj obraz seg na obraz T one IHC, a następnie dostosuj etykiety rysunku do odpowiednich kolorów.

Następnie ponownie przypisz woksele CSF za pomocą narzędzia do wypełniania powodziowego, przełączaj się tam iz powrotem między wypełnieniem powodziowym a limitami rysowania, naciskając spację. Limity prętowe są stosowane, aby zapobiec wypełnianiu przez wypełnienie powodziowe niektórych obszarów komory, które są uważane za czarne okołokomorowe lub część hiperintensywności istoty białej. Użyj obrazu ważonego T one jako przewodnika, co wypełnić, a czego nie wypełnić płata skroniowego.

Segmentację komór bocznych można włączać i wyłączać za pomocą S. Po zakończeniu zachowaj segmentację w celu usunięcia pnia mózgu, móżdżku i struktur podścięgnistych. Wybierz narzędzie wielokąta i przy wyłączonej segmentacji przewiń do pierwszego wycinka, na którym zaczyna się móżdżek.

Następnie kliknij lewym przyciskiem myszy, aby narysować wielokąt nad oponą twardą otaczającą móżdżek i wzdłuż podstawy pnia mózgu w poprzek kalii. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy, aby zamknąć wielokąt i kliknij przycisk Zaakceptuj, aby usunąć ten obszar segmentacji. W obszarze będzie teraz widoczna litera T poniżej wskazująca, że nie jest już uwzględniany w segmentacji.

Gdy szypułka mózgowa się oddzieli, zacznij również usuwać pień mózgu i rdzeń kręgowy. Teraz przewiń obraz w górę plasterek po plasterku, aby sprawdzić, czy jedyne pozostałe części segmentacji to tkanka mózgowa mózgu. Po zakończeniu zapisz segmentację.

Aby rozpocząć ładowanie obrazu ISO i pliku maty do wyrównania CPC Najpierw powiększ obraz za pomocą narzędzia nawigacyjnego. Następnie użyj narzędzi do podnoszenia w górę, w dół i podnoszenia w górę, aby wyregulować widok osiowy tak, aby spoidło przednie było najgrubsze, a spoidło tylne było proste. Powinno to skończyć się utworzeniem ładnego kształtu dziurki od klucza.

Dostosuj ponownie widok, aby umieścić gałki oczne w polu widzenia. Teraz dostosuj przechylenie, równoważąc gałki oczne w widoku osiowym. Przekroje osiowe powinny wyglądać na równomiernie wyważone podczas przewijania obrazu.

Plasterek po plasterku dostosuj cię, upewniając się, że pionowy krzyż nitkowy przechodzi przez środkową płaszczyznę strzałkową. W widoku osiowym czasami może być trudno ustawić płaszczyznę idealnie w jednej linii ze względu na naturalną krzywiznę mózgu na biegunach, aby stworzyć jak najlepsze dopasowanie. Aby rozpocząć, załaduj obraz w celu identyfikacji punktu orientacyjnego.

Najpierw kliknij przycisk radiowy AC po lewej stronie, aby wybrać punkt orientacyjny do zdefiniowania. Następnie kliknij AC w widoku osiowym. Następnie kliknij przycisk radiowy PC po lewej stronie, a następnie na PC na obrazie osiowym.

Teraz kliknij przycisk radiowy PE, aby zdefiniować tylną krawędź mózgu na tym wycinku, a następnie kliknij najbardziej tylną część mózgu, po lewej lub prawej stronie. Spowoduje to wypełnienie wartości dla wycinka koronalnego, który zostanie użyty za chwilę. Kliknij przycisk radiowy ca, aby zdefiniować kanał centralny.

Następnie przewiń w dół o 10 plasterków od bieżącego widoku osiowego i kliknij środek kanału centralnego. Spowoduje to wypełnienie wartości wycinka strzałkowego, który będzie teraz używany jako punkt wyjścia do znalezienia środkowej płaszczyzny strzałkowej. Następnie kliknij przycisk radiowy M, aby zdefiniować środkową płaszczyznę strzałkową.

Następnie kliknij przycisk radiowy LPR, aby zdefiniować lewe wcięcie przedpotyliczne i przycisk radiowy RPR, aby zdefiniować wcięcie przedpotyliczne prawej półkuli. Aby utworzyć mapę obiektu, kliknij przycisk radiowy LSC, aby zdefiniować lewą górną bruzdę środkową. Kliknij lewym przyciskiem myszy, aby umieścić znacznik na oponie twardej nad bruzdą.

Kliknij przycisk radiowy LOP, aby zdefiniować lewą potyliczną bruzdę ciemieniową. To śledzenie bruzd biegnie od opony twardej do tentorium cere dla śladów renderowanych powierzchniowo. Zacznij śledzić Sylvie i szczelinę od tylnego do przedniego końca, zaczynając od punktu, w którym rozgałęzia się na małe, wznoszące się i opadające rami.

Teraz kliknij przycisk radiowy lc, aby prześledzić lewą bruzdę środkową. Zacznij od dolnego końca w punkcie Sylvie i szczeliny bezpośrednio poniżej zakończenia bruzdy. Zakończ śledzenie bruzdy na górnym końcu, aż trudno będzie podążać za krzywizną mózgu.

Na koniec kliknij prawy przycisk w obszarze Punkt widzenia 3D i powtórz kroki dla prawej Sylvie i szczeliny oraz prawej bruzdy środkowej do segmentacji zmian za pomocą skanów PD lub T. Po pierwsze, przejrzyj wszystkie dostępne obrazy, w tym T jeden, PD i T dwa, aby poinformować o decyzji o tym, co uchwycić jako uszkodzenie mózgu. Następnie użyj pędzla, aby pomalować etykietę drugą na etykiecie pierwszej, aby oznaczyć obszary ze zmianą.

Segmentację można włączać i wyłączać za pomocą S. Pomaluj również etykietę pierwszą na etykiecie drugiej, aby zaznaczyć wszelkie fałszywe alarmy lub błędy w przypadku skanów z obrazowaniem flary. Ponownie, w razie potrzeby należy wykorzystać wszystkie dostępne obrazowania, aby podjąć decyzję o tym, które obszary stanowią zmianę.

Następnie użyj pędzla, aby zmienić etykiety, aby oznaczyć zmianę chorobową i wyniki fałszywie dodatnie. Jeśli jesteś zadowolony z modyfikacji segmentacji zmian, zapisz ostateczny edytowany obraz. Tutaj możemy zobaczyć dwa przykłady przedstawiające procedury znakowania punktów orientacyjnych SABRE.

Przekrój osiowy po lewej stronie pokazuje A CPC wyrównany T jeden z punktami orientacyjnymi ac, PC i tylnej krawędzi. Powierzchnia 3D renderowana w T one ma zarys szczeliny Sian i bruzdy centralnej. To osiowe PD ma automatycznie generowaną nakładkę zmiany chorobowej i ręcznie edytowaną nakładkę zmiany chorobowej.

Jest to przykład ręcznej procedury ponownego etykietowania, która jest wykonywana w ramach procesu eksploratora zmian chorobowych, a tutaj możemy zobaczyć przykład ręcznej procedury ponownego etykietowania, która jest wykonywana w ramach procesu elastycznego etykietowania. Flara osiowa ma automatycznie generowaną nakładkę zmiany chorobowej oraz ręcznie edytowaną nakładkę zmiany. Zapoznaj się z rękopisem dołączonym do tego filmu, aby zapoznać się z metodami oceny wiarygodności procedur ekstrakcji mózgu.

Próbując tej procedury, ważne jest, aby pamiętać, że istnieją różnice anatomiczne w zależności od tematu i chociaż ten protokół zawiera wytyczne do naśladowania, doświadczenie i wiedza anatomiczna są kluczowe dla zapewnienia sukcesu po opanowaniu, technikę tę można wykonać w ciągu godziny do półtorej godziny na osobę badaną zgodnie z tą procedurą. Inne metody, takie jak segmentacja Rika Robins, opierają się na hiperintensywności cholinergicznej i śledzeniu udarów. Dzięki temu naukowcy mogą odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak udział określonego uszkodzenia naczyń krwionośnych w badaniu demencji.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak dokładnie i niezawodnie zaimplementować potok przetwarzania MRI w Eksploratorze zmian chorobowych do analizy wolumetrycznej w ramach narzędzi Sabre Brain Tools. To oprogramowanie jest dostępne za darmo. Pobierz online@sabrebrainlab.ca.