Name: Alta resolução In Vivo Manual Protocolo Segmentação para hipocampo humano subcampos Utilizando Ressonância Magnética 3T (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 3 s
Description: Aprenda a segmentar subcampos do hipocampo humano com ressonância magnética 3T de alta resolução. Este protocolo manual anatômico permite análise precisa de alterações estruturais em estados saudáveis e patológicos.

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Os autores gostariam de agradecer o apoio da Fundação CAMH, graças a Michael e Sonja Koerner, a Família Kimel, eo Paul E. Garfinkel New Investigator Award Catalyst. Este projecto foi financiado pelo Fonds de Recherches Santé Québec, Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR), as Ciências Naturais e Council of Canada, o Instituto do Cérebro Weston, sociedade do Alzheimer de Canadá Pesquisa de Engenharia, eo Micheal J. Fox Foundation para a pesquisa de Parkinson (MMC), bem como CIHR, a Fundação de Saúde Mental Ontario, NARSAD, e do Instituto Nacional de Saúde Mental (R01MH099167) (ANV). Os autores também gostaria de agradecer a Anusha Ravichandran para assistência a aquisição das imagens.

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 sequência de aquisição utilizado para recolher estas imagens, consulte Winterburn et al., 2013 e Park et al., 2014. 26,34 Imagens para todos os cinco indivíduos foram verificados quanto à qualidade e mantida. O hipocampo durou uma média de 118 cortes coronais nestas imagens. 1. Software Set-up <ol><li> Abra Display: </li></ol> 2. Whole Hippocampus manual Segmentação <ol><li> Set-up: Usando uma imagem ponderada em T1, vá até a fatia anterior-mais coronal do hipocampo. Para avançar fatias na direcção anterior, use a tecla '+'; use a tecla - para se mover na direção posterior ''. </li><li><strong fatia a: anterior-most slice: usando o bot direito do mouse sobre desenhar a borda mais externa da mat cinzenta no hipocampo onde se encontra com subst branca lobo temporal circundante e usar de alta intensidade alveus para apoiar superior em que am>12,22. Use a tecla E (Etiqueta de preenchimento) no menu de segmentação da janela de navegação para preencher a etiqueta dentro da fronteira. Continuar a aplicar essas fronteiras em toda a cabeça do hipocampo anterior. </li><li> Fatia B: Hippocampal Cabeça 1 (Figura 1B): <ol><li> Superior, inferior, lateral, medial fronteiras: Continue a desenhar as fronteiras como descrito no passo 2.2, utilizando a substância branca do lobo temporal e alveus como um guia. </li><li> Border supero-medial: Para isso, utilizando a vista axial, desenhe uma linha horizontal a partir da borda anterior do hipocampo lateral, 29, e incluir qualquer coisa abaixo dessa linha como hipocampo.NOTA: A fronteira supero-medial se torna mais ambíguo nessas fatias, onde a matéria cinzenta do hipocampo se mistura com a matéria cinzenta da amígdala. </li></ol></li><li> Fatia C: Hippocampal Head 2 com dentições: Dependendo do tema, as dentições do hipocampo pode ser visível por 3-4 fatias (normalmente, eles são mais visíveis em relação imagens T1-ponderadas em T2). Nestes fatias, continuar a utilizar a substância branca do alveus e lobo temporal para orientar fronteira segmentação 12,22. Para mais detalhes, siga os passos 2.5.1-2.5.2. </li><li> Fatia D: Cabeça Hippocampal 3: <ol><li> Superiores, inferiores, laterais, bordas mediais: Desenhar a borda inferior do hipocampo na substância branca do lobo temporal, a borda lateral no corno inferior do ventrículo lateral, a borda superior, seguindo a curva das dentições, no substância branca do alveus / fímbria, ea fronteira medial na regio hipointenson da cisterna ambiente 12,22. </li><li> Supero-medial e fronteiras ínfero-medial: Continuar a definir a fronteira supero-medial, como descrito no passo 2.3.2. Desenhe a parte inferior da borda medial onde o hipocampo dilui um pouco e se estende até a massa cinzenta levemente hiperintenso do córtex entorrinal 12,22. </li></ol></li><li> Fatia E: Hippocampal Head 4 com uncus: Continue a desenhar as bordas inferiores, laterais e superiores descritas nos passos 2.5.1-2.5.2. Incluir o unco (que está localizado medalha para o corpo principal do hipocampo e está rodeado por uma baixa intensidade-CSF) no hipocampo segmentação 12,2 2. </li><li> Fatia F: Hippocampal Corpo: Continue a desenhar as bordas inferiores, laterais, medial e superiores descritas nos passos 2.5.1-2.5.2. Desenhar a borda ínfero-medial no ponto onde o hipocampo dilui como que ele passa para o córtex entorrinal / para-hipocampal giro 12,22.Não inclua o CSF ​​baixa intensidade do sulco hipocampal vestigial na segmentação. </li><li> Fatia G: Cauda Hippocampal 1: comece segmentando fatias do tipo cauda do hipocampo quando a crus da fornix é primeiro visível. Excluir giro fascicular (uma estrutura de matéria cinzenta que se mistura com o hipocampo em partes da cauda do hipocampo) a partir da segmentação por extrapolação a forma do giro fascicular na cauda do hipocampo a partir de mais fatias anteriores 12,22. Esta extrapolação não é possível apenas por 2-3 fatias, após o que as duas estruturas não podem ser distinguidos com precisão; Neste ponto, toda a matéria cinzenta tratar visível nesta área como hipocampo. </li><li> Fatia H: Cauda Hippocampal 2: Segmento da substância cinzenta de baixa intensidade da cauda do hipocampo posterior da substância branca de alta intensidade circundante. </li><li> Fatia I: Posterior-Most Slice: Segmento pequena área remanescente de substância cinzenta no hipocampo dea substância branca torno do lóbulo temporal. </li></ol> 3. Hippocampal Subfield manual Segmentação <ol><li> Set-up: Usando uma imagem ponderada em T2, vá até a fatia anterior-mais coronal do hipocampo (como no passo 2.1). Para mudar a cor do pincel, selecione D (Set Pintura Lbl :) no menu segmentação na janela de navegação. O terminal de comando irá pedir: "Entre etiqueta pintura atual:". Digite um número entre 1 e 255. Cada número corresponde a uma cor rótulo diferente. </li><li> Fatia A: Anterior-Most Slice: Desde divisões subcampo não são ainda visíveis na anterior-maior fatia, desenhe uma linha dividindo a matéria visível do hipocampo cinza ao longo do seu eixo visível mais longo (que não é necessariamente paralelo com qualquer dos eixos cardinais) em duas secções iguais para aproximar a verdadeira 12,22 anatomia. Rotular o superior dessas duas seções como CA1 ea seção inferior como subiculum por choosing uma etiqueta de cor diferente para cada subcampo 23,35. </li><li> Fatia B: Hippocampal Cabeça 1: Identifique a área de baixa intensidade no meio da formação do hipocampo como SR / SL / SM 13,37. Quando a curva ao longo da borda inferior do hipocampo se torna claro, usar esse marco como a borda lateral separando o subiculum do CA1 12,22. Continue a seguir o eixo mais longo do hipocampo para desenhar a borda CA1-subiculum na ponta supero-medial 37. </li><li> Fatia C: Cabeça Hippocampal 2 com dentições: <ol><li> SR / SL / SM, CA4 / DG, e subiculum: Rotular o SR / SL / SM, CA4 / DG, e subiculum como descrito para a fatia D (passo 3.5.1). </li><li> CA2 / CA3 e CA1: definir a fronteira entre CA1 e CA2 / CA3 como uma linha de ângulo de 45º se estende na direcção do supero-lateral a partir da extremidade mais súpero-lateral do SR / SL / SM 12,22. Estender a CA2 / CA3 medial ao longo da borda superior à calha entre a dentações 12,22. Rotular o resto da borda superior como CA1 12,22. </li></ol></li><li> Fatia D: Hippocampal Head 3 <ol><li> SR / SL / SM, CA4 / DG, e subiculum: Rotular a banda / SL / SM SR escuro primeira, que vai seguir a curva do CA1 37. Rotular qualquer matéria cinzenta de alta intensidade dentro do SR / SL / SM como CA4 / DG 12,22,23,35,37. Isto pode não ser uma região contínua, como na Figura 2C. Continuar a definir a fronteira subiculum-CA1 usando a curva no hipocampo inferiores 12,22. </li><li> CA2 / CA3 e CA1: Continuar a definir o CA1 e CA2 / CA3 fronteira como no passo 3.4.2. Estender a CA2 / CA3 medially a meio caminho ao longo da borda superior do hipocampo 12,22 e rotular a outra metade da borda superior como CA1 12,22. </li><li> Cabeça do hipocampo supero-medial: Neste fatia, dividir a cabeça do hipocampo supero-medial verticalmente pela metade. Rotular a metade medial como SR / SL / SM 12. Divida lateralmeia em meia novamente, desta vez na horizontal. Rotular a parte superior como CA4 / DG ea parte inferior como CA2 / CA3 12. </li></ol></li><li> Fatia E: Hippocampal Head 4 com uncus <ol><li> Cabeça lateral do hipocampo (subículo): na porção lateral destas fatias, definir a fronteira subículo-CA1 como uma linha vertical que se estende na direcção inferior da borda mais medial do CA4 / DG 12,22. </li><li> Cabeça lateral do hipocampo (CA1, CA2 / CA3, CA4 / DG, SR / SL / SM.): Definir a fronteira CA1-CA2 / CA3 do mesmo modo como no passo 3.4.2. Continue a rotular o SR / SL / SM como a região de baixa intensidade após a curva das regiões CA. Rotular o CA4 / DG como a cavidade centro dentro do SR / SL / SM, como no passo 3.5.1. </li><li> Cabeça do hipocampo Uncal (SR / SL / SM): Rotular o uncus do hipocampo durante cerca de 10 fatias como as transições de cabeça do hipocampo no corpo do hipocampo. No uncus, rotular a região de baixa intensidade no centro, como SR / SL / SM (quando este é difícil de ver, aproximar a anatomia segmentando uma linha de 2-3 voxels-se largamente acima do centro da uncus) 12. </li><li> Cabeça do hipocampo Uncal (CA2 / CA3, CA4 / DG): Desenhar uma linha na extremidade superior da secção SR / SL / SM junto infero-lateral / eixo supero-medial do uncus. Rotular toda a matéria cinzenta acima desta linha como CA2 / CA3 12. Rotular qualquer matéria cinzenta não marcado abaixo dessa linha (de cada lado da SR / SL / SM) como CA4 / DG 12. </li></ol></li><li> Fatia F: Hippocampal Corpo: Continuar a aplicar os limites descritos na etapa 3.6.1-3.6.2. </li><li> Fatia G: Cauda Hippocampal 1: Continuar a aplicar as regras descritas na etapa 3.6.1-3.6.2. A fronteira subículo-CA1 torna-se um ângulo de 45º linha que se estende na direcção infero-medial do bordo medial do CA4 / DG 12,22. </li><li> Fatia H: Cauda Hippocampal 2: Uma vez que o giro fasciculares já não pode ser distinguido do formatio hipocampoN, rotular toda a camada exterior como CA1, a área de baixa intensidade dentro desta como SR / SL / SM (como em fatias anteriores), e qualquer matéria cinzenta remanescente no meio como CA4 / DG 12,22. </li><li> Fatia I: Posterior-maioria Fatia: Uma vez que o escuro SR / SL / SM não é mais visível no centro da formação do hipocampo, rotular toda a estrutura como CA1 12,22. </li></ol> 4. Protocolo de Confiabilidade <ol><li> Resegmentar direito ou hipocampo deixou de cada sujeito, depois de esperar cerca de um mês de realizar a segmentação inicial. Segmento todos os subcampos ao longo de todo o comprimento ântero-posterior do hipocampo, tentando seguir as regras de protocolo de forma tão consistente quanto possível. </li><li> Calcule kappa da Dice entre os volumes originais e resegmented: <img alt="Equação 1" src="/files/ftp_upload/51861/51861eq1.jpg"> onde k = kappa de Dados e A e B são volumes de etiqueta. </li></ol>

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<li>van Leemput, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+segmentation+of+hippocampal+subfields+from+ultra-high+resolution+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22MRI.+Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo.</a> MRI. Hippocampus. 19 (6), 549-557 (2009).</li>
<li>Winterburn, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+in+vivo+atlas+of+human+hippocampal+subfields+using+high-resolution+3+T+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A novel in vivo atlas of human hippocampal subfields using high-resolution 3 T magnetic resonance imaging.</a> NeuroImage. 74, 254-265 (2013).</li>
<li>Wisse, L. E. M., Gerritsen, L., Zwanenburg, J. J. M., Kuijf, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subfields+of+the+hippocampal+formation+at+7+T+MRI%3A+in+vivo.+volumetric+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Subfields of the hippocampal formation at 7 T MRI: in vivo. volumetric assessment.</a> NeuroImage. 61 (4), 1043-1049 (2012).</li>
<li>Yelnik, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional%2C+histological+and+deformable+atlas+of+the+human+basal+ganglia.+I.+Atlas+construction+based+on+immunohistochemical+and+MRI+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional, histological and deformable atlas of the human basal ganglia. I. Atlas construction based on immunohistochemical and MRI data.</a> NeuroImage. 34 (2), 618-638 (2007).</li>
<li>Yushkevich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+high-resolution+computational+atlas+of+the+human+hippocampus+from+postmortem+magnetic+resonance+imaging+at+9.4+T%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A high-resolution computational atlas of the human hippocampus from postmortem magnetic resonance imaging at 9.4 T.</a> NeuroImage. 44 (2), 385-398 (2009).</li>
<li>Yushkevich, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Comparison+of+21+Protocols+for+Labeling+Hippocampal+Subfields+and+Parahippocampal+Subregions+in+In+Vivo+MRI%3A+Towards+a+Harmonized+Segmentation+Protocol%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Quantitative Comparison of 21 Protocols for Labeling Hippocampal Subfields and Parahippocampal Subregions in In Vivo MRI: Towards a Harmonized Segmentation Protocol.</a> NeuroImage. , (2015).</li>
</ol>

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

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...

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 mais assistência a pesquisadores que desejem implementar o protocolo sobre os seus próprios conjuntos de dados. O hipocampo pode ser dividido em subcampos com base nas diferenças observadas na citoarquitetônicos histologicamente preparados post mortem espécimes 12,22. Tais amostras post mortem definir o ground verdade para a identificação e estudo dos subcampos do hipocampo; No entanto preparações desta natureza exigem aptidões e equipamento especializado para a coloração, e são limitados pela disponibilidade de tecido fixo, especialmente em populações de doentes. imagiologia in vivo tem a vantagem de um grupo muito maior de indivíduos, e também apresenta a oportunidade para acompanhamento -se estudos e mudanças de observação nas populações. Embora tenha sido demonstrado que as intensidades de sinal em imagens de RM ex vivo T2-ponderado refletir densidade celular 13, ainda é difícil identificar fronteiras incontestáveis ​​entre subcampos usando apenas intensidades de sinal de RM. Como tal, foram desenvolvidas uma série de abordagens diferentes para a identificação de detalhes ao nível de histologia em imagens de RM. Alguns grupos têm feito esforços para reconstruir e digitalizar conjuntos de dados histológicos e, em seguida, usar essas reconstruções, juntamente com técnicas de registro de imagem para localizar hipocampo neuroanat subcampoomy on in vivo MR 1,2,8,9,14,15,17,32. Embora esta seja uma técnica eficaz para o mapeamento de uma versão da verdade chão histológico diretamente em imagens de RM, reconstruções dessa natureza são difíceis de concluir. Projetos como estes são limitados pela disponibilidade de amostras intactas medial do lobo temporal, as técnicas histológicas, a perda de dados durante o processamento histológico e as inconsistências morfológicas fundamentais entre cérebros vivo fixos e em. Outros grupos usaram scanners de alto campo (7T ou 9.4T), em um esforço para adquirir in vivo ou ex vivo imagens com uma pequena o suficiente (0,20-0,35 mm isotrópico) tamanho do voxel de visualizar espacialmente localizada diferenças de contraste de imagem que são usados ​​para inferir limites entre subcampos 35,37. Mesmo em 7T-9.4T e com tal um pequeno tamanho do voxel, as características citoarquitetônicos de subcampos hipocampo não são visíveis. Como tal, os protocolos de segmentação manual têm sido desenvolvidos que umpproximate os limites histológicos conhecidos sobre imagens de RM. Estes protocolos determinam limites de subcampos por interpretar diferenças de contraste de imagem locais e definição de regras geométricas (tais como linhas retas e ângulos) em relação a estruturas visíveis. Embora as imagens tiradas com uma intensidade de campo alta são capazes de oferecer uma visão detalhada sobre subcampos hipocampo, scanners de alto campo ainda não são comuns em ambientes clínicos ou de pesquisa, por isso protocolos 7T e 9.4T atualmente têm aplicabilidade limitada. Protocolos semelhantes foram desenvolvidas para imagens recolhidas no 3T e 4T scanners 11,20,21,23,24,25,28,33. Muitos destes protocolos são baseados em imagens com dimensões voxels voxel sub-1mm no plano coronal, mas têm grandes espessuras de corte (0,8-3 mm) 11,20,21,23,25,28,33 ou grandes distâncias inter-slice 20,28, ambos os quais resultam em um erro de medição significativo na estimativa dos volumes dos subcampos individuais. Além disso, muitos dos protocolos existentes 3Texcluir subcampos em todo ou parte da cabeça ou cauda do hipocampo 20,23,25,33 ou não fornecer segmentações detalhadas de subestruturas importantes (ou seja, combinar o DG com CA2 / CA3 ou não incluem os estratos radiatum / lacunosum / moleculare de CA) 11,20,21,23,24,25,28,33. Existe portanto uma necessidade na área para uma descrição detalhada de um protocolo que pode identificar com segurança subcampos relevantes ao longo da cabeça, do corpo e cauda do hipocampo que se baseia em um scanner comumente disponível em ambientes clínicos e de investigação. Esforços estão em andamento pela subcampos Grupo Hippocampal (www.hippocampalsubfields.com) harmonizar o processo de segmentação do hipocampo subcampo entre laboratórios, semelhante a um esforço de harmonização existente para a segmentação do hipocampo inteiro 6, e um papel inicial comparando 21 protocolos existentes foi publicado recentemente 38 . O trabalho deste grupo irá elucidar proce segmentação idealmentos. Este manuscrito fornece instruções escritas e de vídeo de execução de forma confiável o protocolo de segmentação subcampo hipocampal descrito anteriormente por Winterburn e colegas 34 em imagens de alta resolução 3T MR. O protocolo foi implementado em cinco imagens de controles saudáveis ​​para toda a hipocampo e cinco subcampos CA1 do hipocampo (, CA2 / CA3, CA4 / giro dentado, estratos radiatum / lacunosum / moleculare, e subiculum). Estas imagens segmentadas estão disponíveis ao público em linha (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). O protocolo e as imagens segmentadas será útil para grupos que desejam estudar neuroanatomia do hipocampo detalhada em imagens de RM.

<table><tbody><tr><td>Discovery MR750 3T</td><td>GE</td><td></td><td>Ou scanner 3T equivalente</td></tr><tr><td>Kit de ferramentas Minc</td><td>McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute</td><td></td><td>Código aberto: http://www.bic.mni.mcgill.ca/ServicesSoftware/ServicesSoftwareMincToolKit</td></tr></tbody></table>

alta resolução in vivo manual protocolo segmentação para hipocampo humano subcampos utilizando ressonância magnética 3t

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

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 (&gt; 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.

. 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...

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.

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

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

O objetivo geral deste protocolo é fornecer um método confiável e anatomicamente preciso para segmentar o hipocampo humano com subcampos em imagens de ressonância magnética. Aqui, os subcampos do hipocampo são divididos em cinco rótulos, CA um, CA dois, ca três, CA quatro, giro denteado, S-R-S-L-S-M e o icm. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da neuroimagem, como a forma como a estrutura do subcampo do hipocampo muda em estados saudáveis e de doença.A principal vantagem dessa técnica é que ela é adaptada para imagens de alta resolução coletadas em um scanner de três T e inclui definições de subcampo para todo o comprimento ântero-posterior do hipocampo. Comece inserindo a seguinte cena de comando aqui no terminal. Para abrir a interface do software em uma imagem ponderada T um, amplie a visualização coronal e amplie o hipocampo, selecione segmentação na janela de navegação e, em seguida, selecione o raio XY.Defina o tamanho do pincel XY como 0,1. Role até a fatia coronal mais anterior do hipocampo para a fatia a, a fatia de mott anterior. Desenhe a borda mais externa da substância cinzenta do hipocampo onde ela encontra a substância branca do lobo temporal circundante e use a substância branca de alta intensidade das védegas para ajudar na borda superior.Use a tecla de preenchimento do rótulo no menu de segmentação da janela de navegação para preencher o rótulo dentro da borda. Para a fatia B, a cabeça do hipocampo venceu. Continue a desenhar as bordas da cabeça do hipocampo usando a substância branca do lobo temporal e alves como guia.Em seguida, para a fatia C, o hipocampo cabeça dois com dações. Desenhe as dações do hipocampo usando a substância branca do álio. Em seguida, use a vista axial para desenhar uma linha horizontal a partir da borda anterior do hipocampo lateral e designar qualquer coisa abaixo dessa linha como parte do hipocampo.Agora, para a fatia D, a cabeça do hipocampo, três, desenhe a borda inferior do hipocampo na substância branca do lobo temporal e a borda lateral no corno inferior do ventrículo lateral. Desenhe a borda superior na substância branca da fibra alius e a borda medial na região hipointensa da cisterna ambiente. Para fatia, E, desenhe as bordas inferior, lateral, superior e medial.Como antes, defina a borda medial de inferir desenhando a porção inferior da borda medial onde o hipocampo se afina ligeiramente e se estende até a substância cinzenta do córtex interal. Nessas fatias, inclua o ônus nas segmentações do hipocampo. Em seguida, designe o corpo do hipocampo na fatia F.As antes, não inclua o líquido cefalorraquidiano de baixa intensidade do sulco vestigial do hipocampo na segmentação.Agora, para o segmento da fatia G, a cauda do hipocampo começa a segmentar a cauda. Quando o cruzeiro do fórnice é visível pela primeira vez. Exclua o giro vesicular extrapolando a forma do giro vesicular para a cauda do hipocampo para fatias mais anteriores.Quando o giro vesicular não puder mais ser distinguido, trate toda a substância cinzenta visível como cauda do hipocampo. Então, para a fatia H, a cauda do hipocampo dois segmentos, a substância cinzenta de baixa intensidade da cauda posterior do hipocampo da substância branca de alta intensidade circundante. Finalmente, ou olho de fatia, o segmento de fatia mais posterior, a pequena área remanescente da substância cinzenta do hipocampo da substância branca circundante do lobo temporal.Comece rolando até a fatia coronal mais anterior do hipocampo em uma imagem ponderada em T dois. Altere a cor do pincel selecionando definir rótulo de tinta e inserindo um número entre um e 255 no terminal. Para a fatia A, a fatia mais anterior, desenhe uma linha dividindo a substância cinzenta do hipocampo visível ao longo de seu eixo visível mais longo em duas seções iguais.Use duas cores diferentes para rotular a parte superior dessas duas seções como ca um e a seção inferior como o sulu para a fatia B, a cabeça do hipocampo. Rotule a área de baixa intensidade no meio da formação do hipocampo. Como SR SLSM, defina o csum inferolateral ca uma borda na curva do hipocampo inferior.Continue a seguir o eixo mais longo do hipocampo para desenhar a borda ca one sulu na ponta medial superior para o corte C, a cabeça do hipocampo. Dois com tentações. Rotule a banda escura S-R-S-L-S-M que segue a curva do rótulo ca um, qualquer substância cinzenta de alta intensidade dentro do S-R-S-L-S-M como CA quatro dg.Em seguida, defina o sicm ca uma borda usando a curva e o hipocampo inferior. Defina a fronteira entre CA um e ca dois, CA três como uma linha angular de 45 graus, estendendo-se na direção superolateral a partir da borda mais superolateral do S-R-S-L-S-M. Estenda o ca dois CA três medialmente ao longo da borda superior até a calha entre as dações e rotule o resto da borda superior como ca um para a fatia D, a cabeça do hipocampo três.Rotule o S-R-S-L-S-M CA quatro, DG e ICM exatamente como acabamos de descrever. Para a fatia C, estenda o CA dois, CA três medialmente até a metade da borda superior e rotule a outra metade da borda superior como CA um. Divida a cabeça do hipocampo super medial verticalmente ao meio.Rotule a metade medial como S-R-S-L-S-M. Em seguida, horizontalmente, divida a metade lateral ao meio. Novamente, rotule a porção inferior como CA dois, CA três e rotule a porção superior como CA quatro DG para a fatia E, a cabeça do hipocampo quatro com Angus.Defina a borda do saeculum ca um como uma linha vertical que se estende na direção inferior da borda mais medial do CA quatro dg. Continue a definir as bordas CA um, CA dois, CA três s, RSL, SM e ca quatro DG. Como antes, rotule o ônus do hipocampo à medida que a cabeça do hipocampo faz a transição para o corpo do hipocampo no rótulo de ônus, a região de baixa intensidade no centro como o SRSL sm.Continuando na fatia E, desenhe uma linha na borda superior da seção S-R-S-L-S-M ao longo do eixo supermedial inferolateral do rótulo UCAS. Toda a matéria cinzenta acima desta linha como CA dois, CA três, rotula qualquer substância cinzenta não rotulada abaixo desta linha como CA quatro D.Em seguida, ou fatia F, o corpo do hipocampo. Continue a aplicar as bordas para o sulu S-R-S-L-S-M ca quatro, DG ca dois, CA três, conforme mencionado para a fatia E na fatia G, a cauda do hipocampo.A borda ICM ca um torna-se uma linha angular de 45 graus, estendendo-se na direção infra-medial a partir da borda medial do CA quatro DG para a fatia H. A cauda do hipocampo dois rotula a camada interna de baixa intensidade como S-R-S-L-S-M e a camada externa de alta intensidade como CA um. Uma vez que o giro vesicular não pode mais ser distinguido da formação hipocampal, rotule qualquer substância cinzenta remanescente no meio como CA quatro dg. Finalmente, para o olho de fatia, a fatia mais posterior deixa toda a estrutura como CA um.Uma vez que o SRSL escuro não é mais visível na formação do hipocampo, este protocolo usa ressonância magnética para segmentar o hipocampo humano. Aqui, todo o hipocampo é dividido em nove cortes coronais usando imagens ponderadas em T um. Cinco, subcampos do hipocampo são então segmentados usando T duas imagens ponderadas aqui, CA um, CA dois, CA três, CA quatro, giro denato, S-R-S-L-S-M e ICM podem ser vistos dentro desta fatia da cabeça do hipocampo.Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída para cada sujeito em 40 horas se for executada corretamente. É importante lembrar de seguir os padrões de intensidade nas imagens o máximo possível e ser consistente com as fronteiras entre os sujeitos após este procedimento. Outras técnicas de segmentação automatizada podem ser realizadas para responder a perguntas sobre o volume e a forma do hipocampo em populações vulneráveis, como aquelas em envelhecimento saudável ou que sofrem da doença de Alzheimer.Depois de assistir a este vídeo, você poderá replicar de forma confiável este protocolo e obter informações sobre a anatomia detalhada do subcampo do hipocampo de seus sujeitos.

high-resolution-vivo-manual-segmentation-protocol-for-human

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

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

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