Alta resolução In Vivo Manual Protocolo Segmentação para hipocampo humano subcampos Utilizando Ressonância Magnética 3T

Resumo

O objetivo deste manuscrito é estudar o hipocampo e os subcampos do hipocampo usando ressonância magnética. O manuscrito descreve um protocolo para segmentar o hipocampo e cinco subestruturas do hipocampo: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/giro denteado, estratos radiatum/lacunoso/molecular e subículo.

Resumo

O hipocampo humano tem sido muito estudada no contexto da memória e função normal do cérebro e seu papel em diferentes transtornos neuropsiquiátricos tem sido fortemente estudado. Embora muitos estudos de imagiologia tratar o hipocampo como uma única estrutura neuroanatômico unitária, isto é, de facto, constituído por vários sub-campos que têm uma geometria tridimensional complexa. Como tal, é sabido que estes subcampos executar funções especializadas e são diferencialmente afectada através do curso de diferentes estados de doença. A ressonância magnética (RM) pode ser usado como uma ferramenta poderosa para interrogar a morfologia do hipocampo e seus subcampos. Muitos grupos utilizam software avançado de imagem e hardware (> 3T) para a imagem dos subcampos; no entanto, este tipo de tecnologia pode não estar prontamente disponível na maioria dos centros de pesquisa clínica e de imagem. Para endereçar esta necessidade, neste manuscrito fornece um protocolo passo-a-passo detalhado para segmentar o comprimento ântero-posterior completado hipocampo e seus subcampos: cornu Ammonis (CA) 1, CA2 / CA3, CA4 / giro denteado (DG), estratos radiatum / lacunosum / moleculare (SR / SL / SM), e subiculum. Este protocolo foi aplicado a cinco sujeitos (3F, 2M; 29-57 anos, Média 37.). Protocolo confiabilidade é avaliada por resegmenting direito ou hipocampo esquerdo de cada sujeito e de informática a sobreposição usando métrica kappa da Dice. Kappa de Dados (intervalo) significa entre os cinco temas são: toda hipocampo, 0,91 (0,90-0,92); CA1, 0,78 (0,77-0,79); CA2 / CA3, 0,64 (0,56-0,73); CA4 / giro denteado, 0,83 (0,81-0,85); estratos radiatum / lacunosum / moleculare, 0,71 (0,68-0,73); subiculum e 0,75 (0,72-0,78). O protocolo de segmentação aqui apresentado fornece outros laboratórios com um método confiável para estudar os hipocampo e subcampos do hipocampo in vivo utilizando ferramentas de RM comumente disponíveis.

Introdução

O hipocampo é uma estrutura do lobo temporal medial amplamente estudado que está associada com a memória episódica, navegação espacial, e outras funções cognitivas ^10,31. O seu papel em desordens neurodegenerativas e neuropsiquiátricos tais como doença de Alzheimer, esquizofrenia, transtorno bipolar e é bem documentada ^{4,5,18,24,30.} O objetivo deste artigo é para fornecer detalhes adicionais ao protocolo de segmentação manual publicado anteriormente para ³⁴ subcampos hipocampo humano em imagens de alta resolução ressonância magnética (RM) adquiridas em 3T. Além disso, o componente de vídeo que acompanha este manuscrito irá fornecer ma....

Protocolo

Os participantes do estudo

O protocolo neste manuscrito foi desenvolvido para cinco imagens representativas de alta resolução coletadas de voluntários saudáveis ​​(3F, 2M; 29-57 anos, 37 avg.) Que estavam livres de doenças neurológicas e neuropsiquiátricas e os casos de traumatismo craniano grave. Todos os indivíduos foram recrutados no Centro de Dependência e Saúde Mental (CAMH). O estudo foi aprovado pelo Conselho de Ética em Pesquisa CAMH e foi realizado em conformidade com a Declaração de Helsinki. Todos os indivíduos forneceram escrito, o consentimento informado para aquisição de dados e de partilha. Para obter detalhes sobre a sequênc....

Resultados

. Os resultados do teste de fiabilidade protocolo estão resumidas na Tabela 2 para todo o hipocampo bilateral, significa sobreposição espacial como medido por kappa de dados é 0,91 e varia de 0,90 - 0,92. Os valores de kappa subcampo variar de 0,64 (CA2 / CA3) e 0,83 (CA4 / giro dentado). Os volumes médios para todos os sub-campos do hipocampo inteiro e são apresentados na Tabela 3. Os volumes para toda a gama a partir de hipocampo 2456.72-3325.02 mm ^3. O CA2.......

Discussão

Segmentação subcampo hipocampal em imagens de RM está bem representado na literatura. No entanto, os protocolos existentes excluir partes do hipocampo ^20,23,33,35, aplicam-se apenas a imagens fixas ^37, ou exigir scanners ultra-altas de campo para a aquisição de imagens ^35,37. Este manuscrito apresenta um protocolo de segmentação, que inclui cinco principais subdivisões (CA1, CA2 / CA3, CA4 / giro dentado, SR / SL / SM, subículo e do hipocampo) e se estende por toda a extensão anterior-po.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Discovery MR750 3T	GE		Ou scanner 3T equivalente
Kit de ferramentas Minc	McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute		Código aberto: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit