-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

PL

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

pl_PL

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
Trójwymiarowe modelowanie kształtów i analiza struktur mózgu
Trójwymiarowe modelowanie kształtów i analiza struktur mózgu
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Three-Dimensional Shape Modeling and Analysis of Brain Structures

Trójwymiarowe modelowanie kształtów i analiza struktur mózgu

Full Text
7,612 Views
05:33 min
November 14, 2019

DOI: 10.3791/59172-v

Jaeil Kim1, Maria del Carmen Valdés Hernández2, Jinah Park3

1School of Computer Science and Engineering,Kyungpook National University, 2Centre for Clinical Brain Sciences,University of Edinburgh, 3School of Computing and KI for Health Science and Technology (KIHST),Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study introduces a semi-automatic protocol for 3D shape analysis of brain structures, focusing on hippocampal segmentation from brain MRI images. The methodology involves open software for image segmentation followed by group-wise shape analysis using an automated modeling package.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Image Analysis
  • Structural Brain Modeling

Background

  • Accurate shape recovery is essential for anatomical correspondence in brain models.
  • The framework includes tools for shape modeling and deformity computation.
  • Used with large human brain datasets for various studies.
  • The software was developed by Dr. Jaeil Kim and demonstrates user-friendly features.

Purpose of Study

  • To demonstrate a procedure for hippocampal segmentation and shape analysis.
  • To provide an automated framework for modeling individual and group brain shapes.
  • To offer tools for statistical analysis of shape variations.

Methods Used

  • The method utilizes a graphic user interface for MRI image and segmentation editing.
  • The study focuses on hippocampal structures using T1-weighted magnetic resonance images.
  • Users manually edit hippocampal segmentations and construct group templates.
  • Statistical analysis is performed using shape deformity measurements.
  • MATLAB code is provided for analysis at the project page.

Main Results

  • The approach allows for precise shape modeling of the hippocampus and computation of shape deformities.
  • Results demonstrate differences in hippocampal shape between groups with varying brain tissue volumes.
  • Individual shape characteristics are restored while minimizing distortion during modeling.
  • Visualization of aligned models and average shape deformity maps is included.

Conclusions

  • This protocol enables effective shape analysis and modeling of hippocampal structures.
  • The methodology enhances understanding of anatomical variations in brain research.
  • Applications extend to clinical studies involving conditions like Alzheimer's disease and other structural anomalies.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using this protocol for shape analysis?
This semi-automatic protocol enhances accuracy in shape modeling while reducing user effort through automation. It provides a robust framework for large datasets.
How is the hippocampal segmentation performed?
Segmentation begins with automatic results from the MRI, followed by manual editing to ensure that critical structures like the uncus are included in the mask.
What types of data can be obtained from this analysis?
The analysis yields detailed shape models, deformation measurements, and average shape deformity maps that reveal structural differences among populations.
Can the method be adapted for other brain structures?
Yes, while focused on the hippocampus, the framework can be applied to other brain structures requiring similar shape analysis methods.
What are the key considerations for using this approach?
Users should remain involved in critical steps that require confirmation, such as adjusting intensity parameters to fit segmentation results accurately.
How is statistical analysis integrated into this protocol?
Statistical analysis is performed on shape deformities to explore variations and correlations relevant to clinical conditions and patient populations.

Wprowadzamy półautomatyczny protokół do analizy kształtów struktur mózgu, w tym segmentację obrazu za pomocą otwartego oprogramowania i dalszą grupową analizę kształtów za pomocą zautomatyzowanego pakietu do modelowania. W tym miejscu demonstrujemy każdy krok protokołu analizy kształtu 3D z segmentacją hipokampa na podstawie obrazów MR mózgu.

Dokładne odtworzenie cech kształtu w przypadku szorstkich i hałaśliwych segmentacji ma kluczowe znaczenie dla uzyskania dobrej zgodności anatomicznej między poszczególnymi modelami kształtu mózgu. Nasz framework zapewnia różne narzędzia do modelowania indywidualnych kształtów, tworzenia szablonów grupowych i obliczania deformacji kształtów. Został on wykorzystany do tworzenia dużych zbiorów danych dotyczących ludzkiego mózgu.

Tę procedurę zademonstruje dr Jaeil Kim, były doktorant z mojego laboratorium, który opracował oprogramowanie do modelowania kształtu mózgu. Aby ręcznie edytować segmentację hipokampa, otwórz obraz rezonansu magnetycznego wagi T1, a wyniki automatycznej segmentacji hipokampa zostaną wyświetlone w graficznym interfejsie użytkownika. Kliknij ikonę w oknie wyświetlacza, aby wybrać widok koronalny i przewijaj wolumin, aż uncus zostanie zlokalizowany.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Trójwymiarowe modelowanie kształtów struktury mózgu zgodność anatomiczna cechy kształtu segmentacja hipokamp tworzenie oprogramowania edycja ręczna rezonans magnetyczny T1-ważony budowa szablonu grupowego obliczanie deformacji kształtu format NifTI indywidualna rekonstrukcja kształtu siatka średniego kształtu ramy modelowania potwierdzenie użytkownika

Related Videos

Modelowanie 3D komór bocznych i charakterystyka histologiczna tkanki okołokomorowej u ludzi i myszy

15:26

Modelowanie 3D komór bocznych i charakterystyka histologiczna tkanki okołokomorowej u ludzi i myszy

Related Videos

14.8K Views

Ścieżka rozwoju integracji obrazów 3D multimodalnych i planowania wspomaganego komputerowo w chirurgii padaczki

09:41

Ścieżka rozwoju integracji obrazów 3D multimodalnych i planowania wspomaganego komputerowo w chirurgii padaczki

Related Videos

12.7K Views

Wykorzystanie technologii druku 3D do połączenia rezonansu magnetycznego z histologią: protokół sekcji mózgu

15:53

Wykorzystanie technologii druku 3D do połączenia rezonansu magnetycznego z histologią: protokół sekcji mózgu

Related Videos

15.6K Views

Celowanie w szlaki włókien nerwowych w celu terapii głębokiej stymulacji mózgu przy użyciu interaktywnych, specyficznych dla pacjenta modeli

14:14

Celowanie w szlaki włókien nerwowych w celu terapii głębokiej stymulacji mózgu przy użyciu interaktywnych, specyficznych dla pacjenta modeli

Related Videos

9.4K Views

Technologia skanowania 3D łącząca mikroukłady i obrazy mózgu w makroskali w nowatorskim protokole osadzania nakładania się 3D

10:14

Technologia skanowania 3D łącząca mikroukłady i obrazy mózgu w makroskali w nowatorskim protokole osadzania nakładania się 3D

Related Videos

7.7K Views

Metoda rekonstrukcji 3D i analizy w wirtualnej rzeczywistości komórek glejowych i neuronalnych

12:49

Metoda rekonstrukcji 3D i analizy w wirtualnej rzeczywistości komórek glejowych i neuronalnych

Related Videos

13.4K Views

Zestaw narzędzi oparty na rezonansie magnetycznym do planowania neurochirurgicznego u naczelnych

08:41

Zestaw narzędzi oparty na rezonansie magnetycznym do planowania neurochirurgicznego u naczelnych

Related Videos

5.4K Views

Specyficzne dla pacjenta wytwarzanie fantomów z alkoholu poliwinylowego z kontrastem ultradźwiękowym i rentgenowskim w celu planowania operacji guza mózgu

08:41

Specyficzne dla pacjenta wytwarzanie fantomów z alkoholu poliwinylowego z kontrastem ultradźwiękowym i rentgenowskim w celu planowania operacji guza mózgu

Related Videos

9.1K Views

Optyczne oczyszczanie i znakowanie w mikroskopii fluorescencyjnej arkuszy świetlnych w wielkoskalowym obrazowaniu ludzkiego mózgu

06:52

Optyczne oczyszczanie i znakowanie w mikroskopii fluorescencyjnej arkuszy świetlnych w wielkoskalowym obrazowaniu ludzkiego mózgu

Related Videos

2.8K Views

Zestaw narzędzi do projektowania implantów neuronowych dla naczelnych

06:33

Zestaw narzędzi do projektowania implantów neuronowych dla naczelnych

Related Videos

1.8K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code