Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

الآفة إكسبلورر: A، بروتوكول موحد موجهة الفيديو لدقة الحجمي وموثوق بها التصوير بالرنين المغناطيسي المستمدة في مرض الزهايمر والمسنين عادي

Published: April 14, 2014 doi: 10.3791/50887
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1,2, 1,2
1LC Campbell Cognitive Neurology Research Unit, Heart & Stroke Foundation Canadian Partnership for Stroke Recovery, Brain Sciences Research Program, Sunnybrook Health Sciences Centre, 2Department of Medicine (Neurology), Institute of Medical Science, University of Toronto

Summary

الآفة إكسبلورر (LE) هو، وخطوط الانابيب ومعالجة الصور شبه التلقائي المتقدمة للحصول على أنسجة المخ الإقليمية وتحت القشرية الحجمي hyperintensity الآفة من التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي لمرض الزهايمر والمسنين العادية. لضمان مستوى عال من الدقة والموثوقية، وفيما يلي موجهة الفيديو، بروتوكول موحد لإجراءات دليل للجنيه.

Abstract

الحصول في الجسم الحي الحجمي أنسجة المخ البشري من التصوير بالرنين المغناطيسي في كثير من الأحيان معقدة من قبل مختلف القضايا التقنية والبيولوجية. وتتفاقم هذه التحديات عندما ضمور الدماغ كبيرة وتغييرات المادة البيضاء المرتبطة بالعمر (مثل Leukoaraiosis) موجودة. الآفة إكسبلورر (LE) هو خط أنابيب دقيقة وموثوق بها تصوير الأعصاب وضعت خصيصا لمعالجة مثل هذه القضايا يلاحظ عموما على التصوير بالرنين المغناطيسي من مرض الزهايمر والمسنين العادية. خط الأنابيب هو عبارة عن مجموعة معقدة من الإجراءات شبه التلقائي التي تم التحقق من صحتها من قبل في سلسلة من التجارب الداخلية والخارجية الموثوقية 1،2. ومع ذلك، والدقة والموثوقية في LE تعتمد بشكل كبير على مشغلي دليل التدريب المناسب لتنفيذ الأوامر، وتحديد معالم تشريحية متميزة، ويدويا تحرير / التحقق من مختلف نواتج تجزئة الحاسوب ولدت.

ويمكن تقسيم جنيه إلى 3 عناصر رئيسية، يتطلب كل منها مجموعة من الأوامر وأوبرا دليلستعقد: 1) الدماغ بحجم 2) SABRE، و3) الآفات-SEG و. تشمل العمليات اليدوية الدماغ بحجم والتحرير للتجريد الجمجمة التلقائي مجموع قبو داخل القحف (TIV) قناع الاستخراج، وتعيين البطين السائل النخاعي (vCSF)، وإزالة الهياكل تحت الخيمة. يتطلب المكون SABRE التحقق من محاذاة الصورة على طول الأمامي والخلفي الصوار (ACPC) الطائرة، وتحديد العديد من المعالم التشريحية اللازمة لparcellation الإقليمية. أخيرا، المكون الآفة SEG وينطوي على التحقق اليدوي للتجزئة الآفة التلقائي للhyperintensities تحت القشرية (SH) عن الأخطاء إيجابية كاذبة.

في حين أن التدريب في الموقع من خط الانابيب جنيه هو الأفضل، ومتاحة بسهولة أدوات التدريس البصرية مع صور التدريب التفاعلي هي بديل قابل للحياة. وضعت لضمان درجة عالية من الدقة والموثوقية، وفيما يلي، موجهة الفيديو، بروتوكول موحد لإجراءات دليل للجنيه خطوة بخطوة.

Introduction

تحليل الصور الدماغ هو المجال الناشئ من علم الأعصاب تتطلب المشغلين المهرة مع درجة عالية من الكفاءة الحاسوبية وتشريحي عصبي. من أجل الحصول على معلومات كمية من التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، وكثيرا ما هو مطلوب لمشغل تدريبهم على تنفيذها ورصدها، وتحرير، والمخرجات التصوير الحاسوب ولدت ولدت من الرنين المغناطيسي الخام. في حين أن العديد من 'التلقائي بالكامل' أدوات التصوير المتاحة بحرية عبر شبكة الانترنت، والدقة، والموثوقية أمر مشكوك فيه عند تطبيقها من قبل مشغل مبتدئ تفتقر إلى المعرفة والتدريب والألفة مع أداة تحميلها. على الرغم من أن التدريب في الموقع هو النهج الأكثر التدريس الأفضل، وعرض لذلك، بروتوكول موحد موجهة الفيديو هو بديل قابل للحياة، لا سيما إذا كان مصحوبا مجموعة التدريب من الصور. بالإضافة إلى ذلك، مجموعة التدريب من الصور يمكن أن تستخدم لتدابير مراقبة الجودة، مثل خارج الموقع بين التصنيفات اختبار الموثوقية.

في الفصلوتشمل allenges تطوير خط أنابيب معالجة الصور، وخاصة عند دراسة الشيخوخة ومرض الزهايمر (AD)، مجموعة واسعة من المسائل التقنية والبيولوجية. على الرغم من أن تناول بعض القضايا الفنية مع مرحلة ما بعد المعالجة خوارزميات تصحيح 3، وتقلب بسبب الفروق الفردية والعمليات المرضية إدخال العقبات أكثر تعقيدا. ضمور المخ وتوسيع البطين يمكن أن تقلل من جدوى تزييفها التسجيل والنهج قالب مطابقة. وجود المادة البيضاء المرتبطة بالعمر يتغير 4 وأمراض الأوعية الصغيرة 5،6، كما لوحظ hyperintensities تحت القشرية (SH) 7،8، الكيسي مثل الجوبي عوائق مملوءة بسائل 9،10، والمساحات المحيطة بالأوعية المتوسعة 11،12، المزيد تعقيد خوارزميات التجزئة. في حالات المرض المادة البيضاء كبيرة، يمكن تجزئة T1 واحد يؤدي إلى المبالغة في تقدير المسألة الرمادي (GM) 13، والتي لا يمكن إلا أن يتم تصحيح مع ذاته إضافيةgmentation باستخدام كثافة البروتون (PD)، T2 المرجحة (T2)، أو السوائل الموهنة انعكاس الانتعاش (FLAIR) التصوير. في ضوء هذه التحديات، والآفات إكسبلورر (LE) خط أنابيب معالجة الصور تنفذ شبه التلقائي ثلاثي ميزة (T1، PD، T2) النهج، والاستفادة من العاملين المدربين في مراحل معينة عندما تدخل الإنسان هو الأفضل 1،2.

استخراج الدماغ (أو تجريد الجمجمة) هو عادة واحدة من العمليات الأولى أجريت في تصوير الأعصاب. ونظرا لهذا، ودقة من إجمالي قبو داخل القحف (TIV) عملية الاستخراج يؤثر بشكل كبير على العمليات اللاحقة مزيد من أسفل الخط. كبيرة على مدى تآكل، مما أدى إلى فقدان الدماغ، قد تؤدي إلى الإفراط في تقدير ضمور الدماغ. بدلا من ذلك، كبيرة في ظل التآكل، مما أدى إلى إدراج الجافية والمسألة nonbrain أخرى، قد يؤدي إلى تضخم أحجام الدماغ. الدماغ بحجم عناوين المكون جنيه العديد من هذه القضايا باستخدام ميزة ثلاثي (T1، T2، وPD) نهج لتوليدقناع TIV، والتي تعطي نتائج متفوقة بالمقارنة مع الطرق ميزة واحدة 1. بالإضافة إلى ذلك، يتم فحص يدويا قناع TIV إنشاؤها تلقائيا وتحريرها باستخدام بروتوكول موحد يحدد المناطق عرضة للتجريد الجمجمة الأخطاء. بعد استخراج الدماغ، يتم تنفيذ تجزئة على T1-تجريد الجمجمة، حيث يتم تعيين كل فوكسل الدماغ إلى 1 من 3 التسميات: جنرال موتورز والأبيض المسألة (WM)، أو السائل النخاعي (CSF). ويتم إنجاز تجزئة تلقائيا باستخدام خوارزمية تركيب منحنى قوية تطبق على رسوم بيانية كثافة العالمي والمحلي؛ تطوير تقنية لمعالجة كثافة nonuniformity قطعة أثرية، وفكرة الفصل بين جنرال موتورز وانخفضت كثافة WM السعة في حالات م 14.

ويشمل المكون الدماغ بحجم أيضا إجراءات تعيين دليل البطينين وإزالة الهياكل تحت الخيمة. تجزئة CSF البطين (vCSF) أهمية خاصة لحجم البطين هو BIOMAR استخداماكير لم 15 الخرف. بالإضافة إلى ذلك، ترسيم البطينين والضفيرة المشيمية يتحتم على التحديد السليم للhyperintensities المحيطة بالبطين (pvSH)، التي يعتقد أنها تعكس شكلا من أشكال مرض الأوعية الصغيرة التي تتميز الكولاجين وريدي 5،16،17. استخدام T1 للرجوع اليها، ويتم إنجاز relabeling دليل voxels CSF إلى vCSF مع عمليات floodfill دليل على الصورة مجزأة. عادة، البطينين الوحشي أسهل للتمييز من CSF تلمية. لهذا السبب، فمن المستحسن أن تبدأ floodfilling في ضوء محورية، بدءا من شرائح متفوقة والتحرك دون المستوى. الأجزاء وسطي للنظام البطين، وخاصة البطين 3 الثالثة، هو أكثر صعوبة لتحديد وتعطى القواعد القائمة على التشريح الخاصة التي ترد في الدليل. وتشمل الخطوة النهائية في الدماغ بحجم إزالة جذع الدماغ، المخيخ، وهياكل تحت الخيمة الأخرى، وذلك باستخدام الإجراءات الموضحة في دليل تتبع مجموعة س إضافيةو القائمة على التشريح بروتوكولات موحدة.

المكون شبه الآلي الدماغ منطقة استخراج (SABRE) هو الإجراء parcellation خط الانابيب. هذه المرحلة يتطلب العاملين المدربين للتعرف على معالمها التشريحية التالية: الأمامي والخلفي الصوار (AC، PC)؛ الخلفية حافة الدماغ؛ القناة المركزية؛ منتصف السهمي الطائرة؛ الشق القذالي؛ القذالي الجداري التلم؛ التلم المركزي، و؛ الشق سيلفيوس. على أساس هذه الإحداثيات المعالم السياحية أو يتم إنشاء مثل Talairach 18 الشبكة تلقائيا ويتم إنجاز parcellation الإقليمية 19. ويتم تحديد معالم بسهولة على ACPC الصور الانحياز، التي يتم إنشاؤها تلقائيا والتحقق يدويا قبل إجراءات landmarking SABRE.

المكون الآفة SEG وهي المرحلة النهائية من خط الانابيب حيث يتم إنجاز تحديد SH النوعي والكمي. وSH الأولي تجزئة التلقائي تنفذ خوارزمية معقدة الذي يشمل PD/T2-based SH segmentation، غامض، الوسائل ج اخفاء، وتوسع البطين. هذه العمليات تؤدي إلى آفة قناع تجزئة إنشاؤها تلقائيا أن يتم فحص يدويا وتحريرها لايجابيات كاذبة وغيرها من الأخطاء. كما إشارة hyperintense على التصوير بالرنين المغناطيسي قد تنجم عن مصادر nonpathological (على سبيل المثال قطعة أثرية الحركة، البيولوجيا العادي)، مطلوب التدريب المناسب لتحديد دقيق لSH ذات الصلة.

النتيجة النهائية من خط الانابيب جنيه لمحة شاملة تتضمن الحجمي 8 الأنسجة وآفة مختلفة الحجمي التي parcellated في 26 مناطق الدماغ SABRE. للحصول على ما بين التصنيفات موثوقية اختبار عامل الفرد خارج الموقع، فمن المستحسن لتنفيذ خط أنابيب جنيه كاملة على مجموعة التدريب المتوفرة مع البرنامج (http://sabre.brainlab.ca). باستخدام نتائج الحجمي، معامل الارتباط بين الدرجة (ICC) ويمكن حساب 20 إحصاءات لكل فئة الأنسجة (GM / WM / CSF) في كل منطقة SABRE. باستخدام segmentatioن الصور، مؤشر التشابه (SI) 21 الإحصاءات يمكن أن تحسب لتقييم درجة التطابق المكاني. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تقييم الموثوقية داخل المقيم على نتائج نفس المشغل، وبعد فترة وجيزة من الزمن قد مرت بين المشغل 1 و 2 الثانية التعديلات تجزئة. شريطة أن المشغل خارج الموقع تلتزم اصطلاحات تسمية الملف المبينة في دليل جنيه، يمكن حساب إحصاءات الموثوقية خارج الموقع باستخدام حزم البرامج الإحصائية الأساسية. ونظرا لهذه مراقبة الجودة وبروتوكول موحد موجهة الفيديو، يمكن للمشغلين خارج الموقع لديها ثقة أكبر بأن يتم تطبيق خط أنابيب جنيه بدقة وبشكل موثوق.

Protocol

1. مكون الدماغ بحجم

1.1 إجمالي المدفن داخل القحف استخراج (TIV-E)

  1. مفتوحة ITK-SNAP_sb، تحميل T1 نقرة: ملف -> فتح صورة الرمادي -> استعرض الفنان -> انتقل إلى الدليل، اضغط -> صورة -> فتح -> التالي -> إنهاء.
  2. انقر فوق علامة زائد بجانب عرض المحوري للتكبير.
  3. إيقاف (أو على) مع مفتاح مرمى 'س'.
  4. انقر بزر الماوس الأيمن واسحب الماوس صعودا للتكبير الدماغ في نافذة حتى تناسبها دون مربع صغير يظهر في أسفل الزاوية اليسرى.
  5. ضبط شدة بالضغط: أدوات -> صورة النقيض من ذلك، ثم اسحب نقطة الوسط صعودا واليسار قليلا حتى يضيء الصورة إلى المستوى المناسب، إغلاق.
  6. تحميل TIV-E تراكب بالضغط: الإنقسام -> تحميل من الصورة -> تصفح -> اختر TIVauto -> فتح -> التالي -> إنهاء.
  7. بدء تحرير TIVauto ...
  8. انقر أداة الرسام -> اختر الجولة -> ضبط حجم الضرورة.
  9. لاستعادة المناطق TIV الملونة، أو بتمعن استعادة المناطق noncolored استخدام الفرشاة لإعادة رسم قناع TIV.
  10. إلى التراجع عن السكتة الدماغية فرشاة الرسم، واستخدام <CTRL+Z> أو انقر فوق "تراجع" (على اليسار).
  11. تبديل TIVauto على / قبالة عن طريق الضغط على 's' للتحقق من أن أنسجة المخ يتم التقاطها بشكل مناسب.
  12. لإزالة / حذف TIVauto قناع إذا كان الإفراط في الأنسجة يلتقط nonbrain انقر على الحق باستخدام "أداة الفرشاة".
  13. استخدام الفرشاة وغادر انقر لإعادة رسم قناع TIVauto.
  14. تحقق كل شريحة بعناية للتأكد من أنسجة المخ فقط هو التسمية 1 (الخضراء) وجميع الأنسجة nonbrain بعض التسمية غير 1 (أو لم الملونة على الإطلاق).
  15. استعادة TIV حسب الاقتضاء، وحذف TIV حسب الاقتضاء.
  16. لشرائح متفوقة تأكد من كل شيء تحت الجافية يتم الاحتفاظ لحساب CSF.
  17. إذا كان دifficult لرسم، استخدم أداة المضلع المغلقة: اليسار انقر لإضافة نقاط إلى مضلع وانقر بزر لإغلاقه بحيث كل شيء الواردة في المضلع هو ما يجري تعديلها، ثم انقر فوق "قبول" في الجزء السفلي، أو إذا كانت تتبع غير صحيح، انقر فوق "حذف". التغييرات المضلع يمكن التراجع بالضغط التراجع أو <CTRL+z>. انظر الشكل 1.
  18. عندما نشعر بالارتياح مع تعديلات TIV فوق: الإنقسام -> حفظ باسم الصورة -> وتعديل اسم الملف تنتهي من "TIVauto" لTIVedit "للإشارة إلى أنه" تم "، ثم انقر فوق" حفظ "(على سبيل المثال <NAME> _TIVedit).

1.2 إعادة تعيين البطيني

  1. تحميل T1_IHC.
  2. ضبط شدة.
  3. إيقاف مرمى (خ).
  4. حدد فقط الصورة المحوري لعرض من خلال النقر على رمز زائد بجوار النافذة المحوري.
  5. تكبير (انقر بزر الماوس الأيمن واسحب).
  6. تحميل الصورة _seg <NAME> على T1 من خلال تحديد segmentatioن -> تحميل من الصورة -> تصفح -> <NAME> _seg -> التالي -> إنهاء.
  7. ضبط التسميات الرسم إلى الألوان المناسبة، من خلال محرر التسمية.
  8. تغيير الألوان بحيث 5 الأرجواني، 7 هو قرمزي، و 3 و 4 هي شيء يمكن تمييزها بسهولة عن بقية (على سبيل المثال يبين الشكل 2 3 = تغيير WM إلى اللون الأزرق، و 4 = تغيير جنرال موتورز إلى الأصفر). ملاحظة: الألوان التعسفي.
  9. إعادة تعيين vCSF باستخدام أداة floodfill. انظر الشكل 2.
  10. ترتفع شرائح من خلال الدماغ لتحديد شريحة الأكثر متفوقة مع البطين وتبدأ هناك.
  11. انقر فوق الأداة floodfill، اختار 'تسمية الرسم بالموقع' = 7 و 'رسم على' = 5.
  12. تبديل جيئة وذهابا بين "Floodfilling 'ورسم حدود عن طريق الضغط على مفتاح المسافة. وتستخدم حدود لمنع floodfill من ملء مناطق معينة من البطين التي تعتبر الثقوب السوداء المحيطة بالبطين أو جزء من المادة البيضاء hyperintensities.
  13. Wالدجاجة floodfilling، وهي غيض السهم الأخضر مرئيا، وعندما تصبح جاهزة لرسم الحد، فإن السهم غيض الحمراء تكون مرئية.
  14. لملء، انقر فوق يسار ببساطة. تنزل شريحة، وكرر حسب الضرورة. استخدام حدود كما هو مطلوب لمنع floodfilling من المناطق nonventricle.
  15. إذا العمليات floodfilling غير صحيحة، ببساطة انقر فوق "تراجع"، أو عكس "التسمية الرسم بالموقع" و "رسم أكثر من 'الألوان.
  16. ملء كل فوكسل الذي يتصل البطين، ومعرفة ما هو لملء لا يقل أهمية عن معرفة ما لملء الفراغ.
  17. مواصلة التحرك لأسفل حتى يفتح البطين 3 الثالثة إلى البئر رباعي ورسم الحد على حافة الخلفي للصهريج رباعي حتى يفصل الصوار الخلفي البطين الثالث من البئر رباعي.
  18. والحد هو ضروري إذا كان الصوار الخلفي ليست واضحة تماما ولا خلق مساحة المغلقة. مرة واحدة في الصوار الخلفي يخلق مكان مغلق، والتوقف عن تعديل عنوان رباعيةصهريج rigeminal.
  19. قد يكون من الضروري أيضا حدود إذا كان الصوار الأمامي لا أرفق البطين 3 الثالثة.
  20. وقف ملء البطين 3 الثالثة مرة واحدة في السويقتين الدماغي هي واضحة للعيان على T1، والقناة المركزية هي الجولة.
  21. قد يكون من الضروري أيضا حدود مع الجزء الأمامي من البطينين الوحشي في جميع أنحاء الدماغ، وإذا كانت تظهر للاتصال CSF تلمية.
  22. استخدام T1 كدليل على ما لملء وليس ما لملء البطينين عن الفص الصدغي الوحشي (تبديل تجزئة وخارجها مع 'ق' مفتاح).
  23. عند الانتهاء، احفظ تجزئة باسم '_seg_vcsf <NAME>' عن طريق النقر: الإنقسام -> حفظ كصورة-> ثم قم بإضافة _vcsf بعد <NAME> _seg -> حفظ.

1.3 إزالة جذع الدماغ، المخيخ، وهياكل تحت الخيمة

  1. اختر 'أداة المضلع "من أعلى القائمة اليسرى.
  2. تبديل تجزئة قبالة.
  3. انتقل إلى شريحة الأولى التييبدأ المخيخ (إذا كان الدماغ يفصل قبل أن يبدأ المخيخ، انظر استثناءات القاعدة).
  4. اختر 'تسمية الرسم بالموقع' = 'مسح تسمية "و" رسم أكثر من' = 'جميع تسميات'.
  5. هذه التسميات الرسم نشطة تحذف البيانات أساسا من الصورة تجزئة، لذلك توخي الحذر. التراجع (CTRL + Z) لا يزال يعمل، ولكن فقط لعدد محدود من الخطوات الى الوراء.
  6. غادر انقر لرسم مضلع على الجافية المحيطة المخيخ، وطول قاعدة الدماغ عبر الأكيمية. انقر بزر الماوس الأيمن لإغلاق المضلع.
  7. انقر 'قبول' إلى 'حذف' أن منطقة تجزئة، والتي سوف تظهر الآن تحت T1 تشير لن يتم تضمين ذلك في تجزئة.
  8. انتقل إلى شريحة القادمة للأسفل وتكرار. تفعل دائما اقتفاء أثر على T1، أبدا على ثوانى.
  9. مرة واحدة في السويقتين الدماغي فصل، وتبدأ أيضا إزالة جذع الدماغ والحبل الشوكي.
  10. في الجانب الأمامي، وتتبع مباشرة عبر الفجوة. مرة واحدة هناك خط الجافية واضحا في ما كان عليه سابقاrior نهاية الأمامية المدارية (عموما تحت مستوى الغدة النخامية، وبدء البحث عن المفقودين قوس على طول هذا الخط الجافية).
  11. مرة واحدة يفصل الفص القذالي من الفص الصدغي، تأكد من أن تتبع مخارج من المركز، لإزالة أي 'خردة' المتبقية في هذه المنطقة. انظر الشكل 3.
  12. في مرحلة ما، ورسم المضلعات بحيث أنها تبقي ما هو مطلوب، بدلا من إزالة ما هو غير ضروري، وذلك باستخدام خيار "رسم مقلوب" (في اشارة الى حين ثوانى للمساعدة في البحث عن المفقودين) فقط.
  13. إذا تبقى فقط الفص الصدغي، وذلك ببساطة رسم بولي كبيرة حول المخيخ وإزالة ذلك.
  14. إذا فمن المؤكد أن المضلع سوف تحتوي فقط على شريحة المخيخ اللاحقة أدناه، استخدم زر "لصق" للصق على تتبع السابقة واستخدام ذلك لحذف المخيخ.
  15. مرة واحدة المخيخ هو كل ما تبقى في الصورة، لصق كبيرة تتبع أسفل كل شريحة و"قبول" لحذفه حتى يكون هناك مزيد من المخيخ في ايمالعمر.
  16. الآن انتقل إلى أعلى من خلال شريحة الصورة عن طريق شريحة للتحقق من أن أجزاء فقط من تجزئة التي تبقى هي فوق الخيمة.
  17. عند الانتهاء، احفظ تجزئة باسم '<NAME> _seg_vcsf_st' عن طريق النقر: الإنقسام -> حفظ كصورة-> ثم قم بإضافة "_vcsf_st 'بعد' _seg '-> حفظ.

2. مكون SABRE

2.1 ACPC محاذاة

  1. فتح ITK-SNAP_sb.
  2. الحمل 'T1_IHCpre_iso "كما هو موضح في دليل الدماغ بحجم.
  3. ضبط شدة كما هو موضح في دليل الدماغ بحجم.
  4. حدد "أداة ملاحة 'من القائمة أعلى اليسار.
  5. ثم انقر على 'أداة المحاذاة ACPC'.
  6. تحميل "T1_IHCpre_toACPC.mat" ملف المصفوفة باستخدام خيار التحميل في أسفل الزاوية اليسرى.
  7. تكبير للصورة عن طريق النقر بزر الماوس الأيمن على عرض محوري وسحب الماوس صعودا.
  8. تغيير الموقف من الدماغ في إطار (منفصلة عن التكبير) من خلال النقر على اليسار رانه الصورة وتحريك الماوس حول إلى مركز أفضل وجهة التكبير. أيضا ضبط آراء السهمي والإكليلي. تأكد من عرض السهمي على مقربة من منتصف السهمي.
  9. انقر على زر 'أداة ACPC'.
  10. تغيير الزيادة إلى 1.
  11. تحقق الملعب لفة، وياو يحدده ملف مصفوفة T1_IHCpre_toACPC.mat، وتعديل إذا لزم الأمر.
  12. للعثور على الطائرة ACPC، فمن المرجح اللازمة لتكبير كثب باستخدام أداة الملاحة. في أي لحظة، والتبديل ذهابا وإيابا بين أداة الملاحة وأداة ACPC (لضبط عرض)، وستقوم الأداة ACPC الحفاظ على موقف وإعادته إلى الوضع السابق. عند التبديل بين وجهات النظر هذه، فإن الصورة تتغير ذهابا وإيابا، ولكن هذا أمر طبيعي.
  13. باستخدام الملعب لأعلى / أسفل ورفع لأعلى / أسفل، وضبط عرض المحوري بحيث AC هو في سمكا في (لطيفة يو شكل ألياف المادة البيضاء)، وجهاز الكمبيوتر مباشرة عبر، والتي ينبغي أن ينتهي تشكيل لطيفة شكل "ثقب المفتاح".
  14. ينبغي للAC-PC أيضاأن تكون واضحة مع مرمى يمر مباشرة من خلال كل من التيار المتردد وPC على وجهة النظر منتصف السهمي.
  15. لا ضبط الملعب أي مرة واحدة وقد تم تحديد المزيد من هذه الشريحة. ومع ذلك، فإن وظيفة "ارفع" يمكن استخدامها لتتحرك صعودا وهبوطا من خلال الصورة دون أن تفقد شريحة ACPC.
  16. الآن ضبط لفة عن طريق الموازنة بين مقل العيون في طريقة العرض المحوري. إعادة تعديل طريقة العرض باستخدام أداة التنقل لجلب مقل العيون في لمجال الرؤية، ثم يعود مرة أخرى إلى 'ACPC' الأداة.
  17. استخدام رول "إلى اليمين أو اليسار للتأكد من أن مقل العيون تبدو متوازنة (نفس الحجم على كلا الجانبين) أثناء التمرير من خلال الصورة شريحة واحدة في وقت واحد باستخدام 'ارفع'، مع التأكد من ضبط لفة الضرورة. انظر الشكل 4.
  18. راض مرة واحدة مع التوازن، لا ضبط رول "إلى أبعد من ذلك.
  19. ننتقل الآن إلى شريحة فوق البطينين والجسم الثفني في ضوء المحوري (باستخدام "ارفع"، أو النقر على مرمى على هذا المستوى باستخدام 'الملاحة وتحديدن ') ووضع مرمى بالقرب من مركز الدماغ في ضوء المحوري.
  20. ضبط "ياو" عن طريق التأكد من أن التقاطع الرأسي يمر مباشرة (أو أقرب ما يمكن) من خلال الطائرة منتصف السهمي في طريقة العرض المحوري. في بعض الأحيان قد يكون من الصعب الحصول على طائرة إلى خط يصل تماما بسبب انحناء الطبيعي للمخ في القطبين - خلق تناسب أفضل وجه ممكن.
  21. راض مرة واحدة مع الموقف، لا ضبط "ياو" إلى أبعد من ذلك.
  22. الآن وضع مرمى بحيث شريحة المحوري هو فقط فوق البطينين.
  23. هذا ينبغي أن يكون حوالي حيث كان من الخطوة السابقة.
  24. الآن انقر فوق حفظ (تأكد من اسم الملف هو "T1_IHCpre_toACPC.mat ') -> موافق.
  25. ملاحظة: إذا لا يتطلب "T1_IHCpre_toACPC.mat" ملف مصفوفة التعديل ببساطة وثيقة دون حفظ.
  26. إذا تم إجراء تغييرات على ملف مصفوفة، وتوفير أكثر من "T1_IHCpre_toACPC.mat" ملف مصفوفة أو حفظ ملف مصفوفة جديدة وحذف "T1_IHCpre_toACPC.mat" ملف المصفوفة. الالأمر التالي سوف لا تعمل بشكل صحيح إذا كان هناك أكثر من 1 ملف المصفوفة.

2.2 SABRE اندمارك تحديد

جزء 1 - شبكة الاحداثيات الملف

  1. الحمل في '__T1_IHC_inACPC <NAME>'.
  2. ضبط شدة.
  3. إيقاف مرمى (خ).
  4. تكبير للصورة حتى تملأ كل نافذة (انقر بزر الماوس الأيمن واسحب مع أداة مرمى).
  5. ضبط مركز نظر المحوري إذا لزم الأمر، مع أداة الملاحة (قد تحتاج إلى القيام به عدة مرات أثناء إجراء).
  6. انقر على '2 D-صابر أداة وسم الأرض '.
  7. في ضوء المحوري، انتقل إلى أعلى من خلال الصور / الدماغ حتى تجد شريحة ACPC.
  8. انقر فوق زر الاختيار "AC 'على اليسار لتحديد ذلك معلما لتحديد، ثم انقر على التدقيق في وجهة النظر المحوري.
  9. سوف تظهر نقطة صغيرة على الفور نقرت، والمعالم المرتبطة الإحداثي الآن سوف تظهر بجانب زر 'AC' على اليسار.
  10. إذا كان الموضع ليس desirablه، ثم اضغط ثانية وسوف تحديث نقطة (وهذا ينطبق على أي نقطة أثناء إنشاء ملف الشبكة).
  11. انقر على 'PC' زر الراديو على اليسار ثم انقر على PC على الصورة المحوري.
  12. انقر فوق "PE" زر الراديو لتحديد الحافة الخلفية من الدماغ على تلك الشريحة، ثم انقر على الجزء الخلفي أكثر من الدماغ، إما على اليسار أو اليمين - وهذا يملأ في القيم ل 'شريحة الاكليلية "التي سوف أن تستخدم للحظات. انظر الشكل 5.
  13. انقر على 'CA' زر الاختيار لتحديد القناة المركزية. انتقل لأسفل 10 شرائح من عرض المحوري الحالي وانقر على مركز القناة المركزية. هذا يملأ في قيمة ل 'شريحة السهمي' التي سيتم استخدامها الآن كنقطة انطلاق لوالتي للعثور على الطائرة منتصف السهمي.
  14. انقر على زر الاختيار 'م' لتعريف الطائرة منتصف السهمي.
  15. في ضوء السهمي، انتقل إلى اليسار واليمين بضع شرائح لتحديد أي شريحة لديه أقل قدر من الدماغ وكمية القصوى سو منجل المخ. ينبغي أن يكون في حدود 2 أو 3 شرائح من القيمة المحددة من وجهة القناة المركزية.
  16. انقر في أي مكان على شريحة منتصف السهمي وسيتم إدخال هذا العدد شريحة على اليسار بجانب 'M'.
  17. انقر على 'LPRON' زر الراديو لتحديد الشق القذالي اليسار. في رأي الاكليلية، انتقل إلى شريحة أشارت بجوار "شريحة الاكليلية.
  18. انقر على الجزء السفلي أكثر من الدماغ للنصف الكرة المخية الأيسر، والذي يظهر على الجانب الأيمن من الصورة (اتفاقية الإشعاعية).
  19. انقر على 'RPRON' زر الراديو لتحديد النصف الأيمن، وانقر على الجزء السفلي من معظم الجانب الأيسر من الصورة (اتفاقية الإشعاعية).
  20. وينبغي الآن أن تملأ القيم بجانب LPRON وRPRON، وينبغي أن يكون في غضون بضعة نقاط من بعضها البعض.
  21. ملف الشبكة هو الآن على استعداد ليتم حفظها. انقر: حفظ -> _T1_IHC_inACPC_lobgrid.txt.

جزء 2 - إنشاء كائن خريطة

  1. بعد عملية الشراءإنشاء ص ملف الشبكة، والمرحلة التالية هي إنشاء 4 اقتفاء أثر الأولى من خارطة الكائن. يتم تنفيذ جميع هذه اقتفاء 4 في المستوى السهمي. هي محددة سلفا شرائح للبحث عن المفقودين، واستنادا إلى شريحة خط الوسط المحدد في المراحل السابقة.
  2. انقر على "RSC" زر الراديو لتحديد حق التلم المركزي متفوقة. انتقل إلى شريحة أشارت بجوار "شريحة سهمي الحق '. شرائح سهمي اليسار واليمين التي ستبذل اقتفاء أثر: 7 شرائح شبه sagitally من خط الوسط على كل جانب.
  3. انقر نقطة مباشرة فوق وسط التلم المركزي، في الجافية. يظهر التلم المركزي على هذه الشريحة عموما باعتبارها المسافة البادئة الصغيرة، والأكثر شيوعا هو أول الأمامي التلم إلى الهامشية (تصاعدي) فرع من التلم الحزامي. التمرير إلى اليسار أو اليمين لتأكيد موقع المعلم، ولكن يجب دائما أن يتم تعقب على شريحة السهمي المناسبة. سوف Reclicking انتقال المعلم.
  4. انقر على "شرطة عمان السلطانية" رادزر الإعلام والتوعية في تعريف حق للالقذالي الجداري التلم. هذا التلم / تتبع أشواط من الجافية إلى المخيخ خيمة.
  5. وهناك أداة تسمح الشريحة الآن تتبع التلم. غادر انقر لإنشاء نقاط جديدة على طول ذلك، وفوق الحق لقفله ثم انقر فوق قبول. التعديلات أو وظائف 'التراجع' لا يمكن أن يؤديها إذا كان هناك أخطاء ترتكب أثناء البحث عن المفقودين. ومع ذلك، مرة واحدة يتم تنفيذ العمل "النقر بزر الماوس الأيمن" لاستكمال البحث عن المفقودين، حدد 'حذف' لإعادة البحث عن المفقودين.
  6. عندما هو تتبع كاملة، اختر 'قبول' لقفله فيها.
  7. تفعل الشيء نفسه بالنسبة للجانب الأيسر في شريحة المناسبة، وتحديد 'LSC' و 'لوب'.
  8. انقر حفظ (في إطار خريطة كائن) -> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj.

جزء 3 - المساحة المقدمة الإقتفاء

  1. تفريغ الصور السابقة (أو وثيقة ومفتوحة ITK-SNAP_sb مرة أخرى) وتحميل في <NAME> _T1_IHC_erode_inACPC الصورة.
  2. انقر على أداة 3D SABRE landmarking (نافذة قhould معها تكبير لإظهار فقط جزء 1).
  3. انقر 'يسار' تحت 3D لإظهار وجهة نظر اليسار المقدمة بهدف (في اتفاقية الإشعاعية، حيث تركت ويتم عكس اليمين، بحيث يظهر كما لو أنه هو النصف الأيمن).
  4. الحمل في البيت تتبع من الخطوة السابقة عن طريق النقر: تحميل -> اختار '<NAME> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj' (ملاحظة: خطأ في البرنامج تلقائيا يحاول استباق تحميل الملف المطلوب، ولكن ذلك غير صحيح المدخلات "تآكل" في ملف الكائنات اسم الرجاء تحديد استعراض ثم حدد <NAME> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj خطأ في تحميل خريطة الكائن البحث عن المفقودين. "لتحميل وإلا سيتم عرض رسالة خطأ. ': لا يمكن فتح الملف للقراءة).
  5. لضبط جودة تقديم، انقر على: "تخمين"، لديها برنامج تخمين بأفضل المعلمات للاستخدام.
  6. انقر فوق "LSF" زر الراديو لإعداد لتتبع اليسار سيلفيان الشق.
  7. الآن انقر على زر "لاندمارك" في الجزء السفلي من النافذة لتقديم 3D تشغيل الرافعةن landmarking / تتبع (يمكنك تبديل هذا على نحو متقطع مع المفتاح "س").
  8. يمكن إضافة نقاط إضافية لتعقب عندما يتم مظللة على زر 'لاندمارك' الخضراء.
  9. عندما 'لاندمارك' هو غير محددة، فإن أي إدخال الماوس تدوير الدماغ للنظر فيها من زاوية مختلفة. تحذير: فقط تتبع معالم بينما في أو التوجه مباشرة 'يسار' RIGHT 'بواسطة reclicking على الأزرار وجهة نظر 3D اليسار أو اليمين.
  10. تكبير أو تصغير الصورة عن طريق النقر والسحب حق عندما 'لاندمارك' هو غير محددة.
  11. كل نقرة ستضيف نقطة إلى السطر.
  12. تبدأ تتبع الشق سيلفيان من متفوقة على الخلفية النهاية، عند النقطة التي يتفرع إلى تصاعدي تنازلي الصغيرة ورامي.
  13. مواصلة البحث عن المفقودين وسيلفيان أسفل الجانب متفوقة من الفص الصدغي حتى يتخلف قبالة نهاية.
  14. إذا ارتكب خطأ، ببساطة انقر على زر "تراجع" للانتقال إلى الوراء خطوة خطوة (أو اضغط CTRL + Z).
  15. راض مرة واحدة معالبحث عن المفقودين، انقر على 'قبول' لقفل في البحث عن المفقودين. انظر الشكل 5.
  16. هام: إذا كان مطلوبا إعادته لواحدة من اقتفاء أثر، حدد زر الراديو (على اليسار) للبحث عن المفقودين غير صحيحة أولا. ثم انقر فوق "SABRE3D 'على شريط القوائم في أعلى وحدد" حذف الحالي مقبول للبحث عن المفقودين ". إذا كان في مرحلة ما من اقتفاء أثر كل الخاص تتطلب الإزالة، انقر على 'حذف ALL اقتفاء أثر مقبولة' من هذه القائمة المنسدلة.
  17. الآن انقر على 'LC' زر الراديو لتتبع اليسار الوسطى الثلم.
  18. نبدأ من النهاية السفلية عند نقطة سيلفيان الشق مباشرة تحت انتهاء التلم.
  19. سوف خط تسمح فقط يمنع البرنامج متميز والخلفي يعني حركة وضع النقاط التي هي سابقة لأية النقطة السابقة.
  20. إنهاء تتبع التلم في نهاية متفوقة حتى أنه من الصعب تتبع انحناء الدماغ.
  21. مرة واحدة كاملة، انقر فوق 'قبول' لقفله فيها.
  22. الآن انقر على زر 'RIGHT' undeص '3 D وجهة نظر "وكرر الخطوات من أجل الحق في الشق سيلفيان ووسط الثلم.
  23. تذكر أن انقر على 'مراسلون بلا حدود' زر الراديو لتتبع حق سيلفيان الشق، وانقر على زر الراديو "RC" لتتبع التلم المركزي الحق، والنقر فوق 'قبول' بعد كل تتبع كاملة.
  24. حالما يتم الانتهاء من جميع اقتفاء أثر، انقر فوق حفظ -> استعرض الفنان -> اختر '<NAME> _T1_IHC_erode_inACPC_lobtrace.obj'.
  25. إغلاق ITK-SNAP_sb.

3. الآفات-SEG والمكونات

3.1 لاجراء الفحوصات مع PD/T2 (لا FLAIR)

  1. مفتوحة ITK-SNAP_sb، تحميل <NAME> T1_IHC، <NAME> _PD_inT1_IHC، <NAME> _T2_inT1_IHC، اضغط: ملف -> فتح صورة الرمادي -> استعرض الفنان -> انتقل إلى الدليل، اضغط -> صورة -> فتح -> التالي -> النهاية.
  2. انقر فوق علامة زائد بجانب عرض المحوري للتكبير.
  3. إيقاف مرمى (خ).
  4. تكبير (انقر بزر الماوس الأيمن واسحب).
  5. ضبط شدةبالضغط: أدوات -> صورة النقيض من ذلك، ثم اسحب نقطة الوسط صعودا واليسار قليلا حتى يضيء الصورة إلى المستوى المناسب، إغلاق.
  6. تحميل الآفة ثوانى على PD_inT1_IHC بالضغط: الإنقسام -> تحميل من الصورة -> تصفح -> اختر <NAME> _LEauto -> فتح -> التالي -> إنهاء.
  7. ضبط شدة كل الصور 3 كما هو موضح في دليل الدماغ بحجم.
  8. انقر فوق الأداة فرشاة الرسام، واختار 'تسمية الرسم بالموقع' = 2 و "رسم أكثر من '= التسميات المرئية.
  9. استخدام T1، T2 PD وإبلاغ قرار حول ما يجب التقاط كما الآفة.
  10. استخدام أداة الفرشاة لطلاء التسمية 2 على التسمية 1 للدلالة على الآفة (الإيجابيات) (تبديل تجزئة وخارجها مع 'ق' مفتاح).
  11. استخدام أداة الفرشاة لطلاء التسمية تسمية أكثر من 1 2 للدلالة على ايجابيات كاذبة. انظر الشكل 6.
  12. عندما نشعر بالارتياح مع تعديلات الآفة ثوانى فوق: الإنقسام -> حفظ باسم الصورة -> وتعديل اسم الملف عن طريق استبدال "تلقائي" مع "تحرير"إلى نهاية الملف للإشارة إلى أنه "تم"، ثم انقر فوق "حفظ" (أي <NAME> _LEedit)

ملاحظة: تسمية 2 (اللون الافتراضي هو RED) ويستخدم للدلالة على الآفة.

3.2 لاجراء الفحوصات مع FLAIR التصوير

  1. مفتوحة ITK-SNAP_sb، تحميل <NAME> _FL_inT1_IHC اضغط: ملف -> فتح صورة الرمادي -> استعرض الفنان -> انتقل إلى الدليل، اضغط -> صورة -> فتح -> التالي -> إنهاء.
  2. انقر فوق علامة زائد بجانب عرض المحوري للتكبير.
  3. إيقاف مرمى (خ).
  4. تكبير (انقر بزر الماوس الأيمن واسحب).
  5. ضبط شدة بالضغط: أدوات -> صورة النقيض من ذلك، ثم اسحب نقطة الوسط صعودا واليسار قليلا حتى يضيء الصورة إلى المستوى المناسب، إغلاق.
  6. تحميل الآفة ثوانى على FL_inT1_IHC بالضغط: الإنقسام -> تحميل من الصورة -> تصفح -> اختر <NAME> _FLEXauto -> فتح -> التالي -> إنهاء.
  7. ضبط شدة وصفهد في دليل الدماغ بحجم.
  8. انقر فوق الأداة فرشاة الرسام، واختار 'تسمية الرسم بالموقع' = 2 و "رسم أكثر من '= التسميات المرئية.
  9. استخدام FL (استخدام T1، PD، T2 إذا لزم الأمر) لإبلاغ قرار حول ما يجب التقاط كما الآفة.
  10. استخدام أداة الفرشاة لطلاء التسمية 2 على التسمية 1 للدلالة على الآفة (الإيجابيات) (تبديل تجزئة وخارجها مع 'ق' مفتاح).
  11. استخدام أداة الفرشاة لطلاء التسمية تسمية أكثر من 1 2 للدلالة على ايجابيات كاذبة. انظر الشكل 7.
  12. عندما نشعر بالارتياح مع تعديلات الآفة ثوانى فوق: الإنقسام -> حفظ باسم الصورة -> وتعديل اسم الملف عن طريق تغيير "لصناعة السيارات" إلى "تحرير" للإشارة إلى أنه "تم"، ثم انقر فوق "حفظ" (أي <NAME> _FLEXedit ).

ملاحظة: تسمية 2 (اللون الافتراضي هو RED) ويستخدم للدلالة على الآفة.

Representative Results

يمكن تقييم موثوقية بين المقيم باستخدام عدة مقاييس. باستخدام مجموعة التدريب المقدم على الانترنت ( http://sabre.brainlab.ca )، ينصح الخطوات التالية لتقييم موثوقية بين المقيم لكل من مراحل التجهيز بعد الانتهاء من جنيه.

الدماغ بحجم:
لتقييم موثوقية بين المقيم للإجراءات استخراج الدماغ، وتوليد الحجمي لكل الأقنعة TIV-E، _TIVedit <NAME>، وذلك باستخدام الأمر <img_count>. إدخال هذه الحجمي إلى حزمة البرامج الإحصائية (SPSS على سبيل المثال)، جنبا إلى جنب مع الحجمي TIVedit المنصوص عليها في كل من مجموعة التدريب (انظر إكسل ملف CSV / المقدمة عبر الإنترنت) وحساب بين التصنيفات معامل ارتباط (ICC). الحجمي الدماغ كله للالمقيمون في المنزل تدريب نلت ذكرت المحكمة الجنائية الدولية = 0.99، ف <0.0001 1،2. بالإضافة إلى ذلك، بتقييم اتفاق المكانية لاخفاء TIV يمكن تقييمها باستخدامSI 21. يتم توفير رمز MATLAB على الانترنت لحساب قيم SI بين اثنين من ذوي المرتبة.

لتقييم إعادة التعيين البطين، وتوليد كميات vCSF باستخدام الأمر <img_count> لكل من الملفات تجزئة مع voxels vCSF تكليف، مثال. <NAME> _ seg_vcsf. حجم vCSF هي القيمة بجانب الصف '7 'تحت عمود بعنوان' حجم '. باستخدام نفس الإجراءات لتقييم TIV موثوقية بين المقيم، وحساب المحكمة الجنائية الدولية وSI لvCSF.

إزالة جذع الدماغ، المخيخ وهياكل تحت الخيمة ويمكن تقييم بالمثل عن طريق تشغيل الأمر <img_count> على _seg_vcsf_st <NAME>. يتم عرض وحدات التخزين تستخدم لهذا القناع تجزئة في الثانية الصف الأخير تحت عنوان "العدد الكلي للvoxels صفرية: 'أسفل' حجم '(العمود الأخير على اليمين). باستخدام نفس الإجراءات لتقييم TIV وvCSF، وحساب المحكمة الجنائية الدولية وSI لهذا اخفاء proceduإعادة استخدام الحجمي في ملف اكسل المقدمة والملفات _seg_vcsf_st <NAME>.

SABRE:
في حين الإجراءات اليدوية الدماغ بحجم ويمكن بسهولة أن تقييمها باستخدام المقاييس القياسية، والمحاذاة ACPC قليلا أكثر صعوبة. لهذا السبب، يتم تقديم ملفات مصفوفة للمقارنة بصريا للتدريب المشغلين خارج الموقع. بعد الانتهاء من المحاذاة ACPC، فتح نافذة ITK-SNAP_sb جديدة، تحميل صورة T1، ثم تحميل مصفوفة لحالة التدريب المقدم على الانترنت، _T1_IHCpre_toACPC.mat <NAME>، ومقارنة بصريا الملعب، ولفة، ياو، وشريحة ACPC بين الصورتين.

لتقييم الإجراءات SABRE landmarking، تشغيل <img_count> على القناع parcellated، <NAME> _SABREparcel_inACPC لكل حالة التدريب. دخول الحجمي لكل منطقة (3-28). وتقدم رموز المنطقة SABRE على الانترنت. باستخدام نفس الإجراءات لتقييم TIV وvCSF، وحساب المحكمة الجنائية الدولية لكل منطقة الدماغ SABRE.parcellated SABRE الحجمي الإقليمية للالمقيمون في المنزل تدريب الحصول ICCS متوسط ​​ذكرت = 0.98، ف <0.01، مع قيم ICC تتراوح 0،91-0،99 1،2.

الآفة SEG و:
لأن هذا العنصر هو المرحلة النهائية من خط الانابيب جنيه، والموثوقية والدقة تعتمد على المراحل السابقة.

ويتم إنجاز موثوقية بين المقيم من SH تجزئة باستخدام المحكمة الجنائية الدولية الإقليمية من وحدات التخزين SH والاتفاق المكاني للأقنعة SH. لتقييم كميات SH الإقليمية، تشغيل <SH_volumetrics>، ودخول كل ملف lobmask في الفضاء T1-الاستحواذ، <NAME> _SABREparcel وتحرير الآفة تجزئة الملف النهائي، _LEedit <NAME>. باستخدام نفس الإجراءات لتقييم الحجمي SABRE، وحساب المحكمة الجنائية الدولية لكميات الآفة داخل كل منطقة الدماغ SABRE. باستخدام نفس الإجراءات لتقييم اتفاق المكاني للعملية اخفاء TIV، وحساب SI لنهائي أقنعة تحرير الآفة، <NAME> _LEedit (أو FLEXedit). اختبارات الاعتمادية نفسها لا يمكن أن يؤديها على حد سواء تجزئة PD/T2-based وتجزئة القائم على FLAIR.

3D T1 PD/T2
معلمات التصوير حجم التداول المحورية SAT (S 1) SPGR سبين المحوري صدى FC VEMP VB (تعشيق)
توقيت النبض
TE (ميللي ثانية) 5 30/80
TR (ميللي ثانية) 35 3،000
الوجه زاوية (درجة) 35 90
TI (ميللي ثانية) N / A N / A
نطاق المسح الضوئي
فوف (سم) 22 20
شريحة سمك (مم) 1.2 / 0 3/0
رقم شرائح 124 62
اكتساب
حجم المصفوفة 256 × 192 256 × 192
حجم فوكسل (ملم) 0.86 X 0.86 × 1.4 0.78 X 0.78 × 3
NEX 1 0.5
إجمالي الوقت (دقيقة) 11:00 00:00

الجدول 1. جنرال الكتريك 1.5T الإنشائية التصوير بالرنين المغناطيسي اقتناء معلمات.

<الدفتيريا> المحورية T2Flair، EDR، FAST
3D T1 PD/T2 FLAIR
معلمات التصوير المحوري 3D FSPGR EDR IR الإعدادية المحوري 2D FSE-XL، EDR، سريع، جلس الدهون
توقيت النبض

TE (مللي ثانية)

3.2 11.1 / 90 140
TR (ميللي ثانية) 8.1 2،500 9،700
الوجه زاوية (درجة) 8 ° 90 ° 90 °
TI (ميللي ثانية) 650 N / A 2،200
نطاق المسح الضوئي
فوف (سم) 22 22 22
شريحة سمك (مم) 1 3 3
رقم شرائح 186 48 48
اكتساب
حجم المصفوفة د> 256 × 192 256 × 192 256 × 192
حجم فوكسل (ملم) 0.86 X 0.86 × 1 0.86 X 0.86 × 3 0.86 X 0.86 × 3
NEX 1 1 1
إجمالي الوقت (دقيقة) 07:20 06:10 07:20

الجدول 2. جنرال الكتريك 3T MRI الإنشائية اقتناء معلمات.

الشكل 1
الشكل 1. المحورية T1 مع غير المحررة مجموع قبو داخل القحف (TIV) قناع تراكب (الأخضر)، وهذا هو مثال على استخدام الأداة مضلع المغلقة في ITK-SNAP_sb لإزالة الأنسجة nonbrain كجزء من الإجراء التحرير اليدوي من الدماغ TIV الإجراء استخراج بحجم و.

الطبقة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within صفحة = "دائما"> الرقم 2
الشكل 2. المحورية T1 مع تجزئة النسيج تراكب. لاحظ أن الألوان هي التسمية التعسفي ويمكن تعديلها باستخدام أداة التسمية. يظهر صورة ترك الألوان الافتراضية. يظهر الصورة في المنتصف كيف يتم تكليف CSF (5 = الأرجواني) لvCSF (7 = قرمزي). ويبين الصورة الصحيحة كيف يمكن تعديل لون WM دون تغيير تسمية الطبقة الأنسجة، مثال. تبقى التسمية 3 = WM ولكن يمكن تعديل اللون إلى اللون الأزرق.

الرقم 3
الرقم 3. المحورية T1 مع الأنسجة تجزئة تراكب (الصورة اليسار، GM = الأصفر والبرتقالي = WM، CSF = الأرجواني) (يسار). يصور مثال من الإزالة اليدوية للهياكل تحت الخيمة باستخدام أداة polygo ن المغلقة في ITK-SNAP_sb (وسط) وتجزئة النسيج النهائي بعد إزالة (يمين). كما في الشكل 2، ويظهر الصورة الصحيحة كيف يمكن تعديل لون WM دون تغيير تسمية الطبقة الأنسجة، مثال. تبقى التسمية 3 = WM ولكن يمكن تعديل اللون إلى اللون الأزرق.

الرقم 4
الشكل 4. المحورية T1 في الفضاء الاستحواذ من قبل (اليسار)، وبعد (يمين) تتم محاذاة AC-PC.

الرقم 5
T1 الرقم 5. مثالين تبين الإجراءات landmarking SABRE. المحورية AC-PC تتماشى مع التيار المتردد (الصفراء)، وأجهزة الكمبيوتر (الأزرق)، والحافة الخلفية (الوردي) معلما مواضع (يسار). A 3D-T1 المقدمة السطح (يمين) مع الشق سيلفيان (البنفسجية) والمائةالتلم راؤول (الوردي) ترسيم.

الرقم 6
الرقم 6. المحورية PD (يسار) مع تتولد تلقائيا تراكب الآفة (في الوسط)، والآفة تحريرها يدويا (الحمراء) تراكب (يمين).

الرقم 7
الرقم 7. المحورية FLAIR (يسار)، مع تتولد تلقائيا تراكب الآفة (في الوسط)، والآفة تحريرها يدويا (الحمراء) تراكب (يمين).

Discussion

وقد وضعت تجزئة وparcellation الإجراء جنيه خصيصا للحصول الحجمي الإقليمية من التصوير بالرنين المغناطيسي لم والمسنين العادية. في حين أن هناك العديد من خطوط أنابيب أوتوماتيكية بالكامل التي تطبق خوارزميات حسابية معقدة لتنفيذ هذه العمليات، وهذه الأدوات تميل إلى تفتقر إلى الدقة والدقة الفردية التي تنتج أنابيب شبه التلقائي للجنيه. المفاضلة مع العمليات شبه التلقائي هي الموارد المطلوبة لتدريب المشغلين بشكل صحيح مع العلم التشريحية والمهارات الحسابية اللازمة لتطبيق مثل هذا الخط شاملة. ومع ذلك، واحدة من الفوائد الرئيسية من خط أنابيب فردية التصوير هو القدرة على الحصول على الكمية الحجمي من الحالات المتوسطة والشديدة من تنكس عصبي عندما تفشل أنابيب التلقائي.

كما خط أنابيب جنيه تم تقييمها وتطبيقها على مختلف السكان المسنين والجنونية 1،2،13،14،19،22،23، القضايا الرئيسية التي سبق عه عادة من قبل المشغلين المدربين واجه تم توثيقها جيدا وملخصة أدناه.

يتضمن التدقيق اليدوي والتحرير المطلوبة مع المكون الدماغ بحجم الإجراء استخراج اخفاء TIV، vCSF إعادة التعيين والإزالة اليدوية من جذع الدماغ، المخيخ وهياكل تحت الخيمة أخرى. لاستخراج الدماغ، والناتج TIV التلقائي عموما هو قناع لائق شريطة أن تكون الصور PD/T2 الأصلية هي ذات نوعية جيدة. ولكن نظرا لقيم الكثافة النسبية الأوعية الدموية والأعصاب الأنسجة الإنسي إلى القطبين الصدغي السفلي، الأقرب إلى الشرايين السباتية، هذه المنطقة يتطلب عادة بعض التحرير. بالإضافة إلى ذلك، المخاطية في تجويف الأنف يميل إلى التأثير على رسوم بيانية كثافة الإقليمية، انحراف كثافة القيم خفض العرضية في المناطق الجبهية الأمامية، والتي تميل إلى تتطلب التحرير اليدوي إضافية من قناع TIVauto التلقائي. أخيرا، وعادة ما تكون مطلوبة إضافية التحرير اليدوي في المناطق الاكثر تفوقا، حيث GLضمور OBAL يميل إلى يؤدي إلى زيادة في حجم CSF تحت العنكبوتية فقط تحت الأم الجافية. بدلا من ذلك، وضمور المرتبطة البطين توسيع يميل إلى التقليل من التدخلات المطلوبة مع المشغل vCSF إعادة التعيين. فائدة أخرى من وجود نهج coregistration ميزة ثلاثي هو القدرة على التعرف على عوائق مملوءة بسائل الكيسي الأقرب إلى البطينين، ويحتمل أن يرجع إلى اعتلال وعائي وريدي 5،24-26 المحيطة بالبطين، والتي يمكن التعرف عليها بسبب الكثافة النسبية على PD وT1 ( hyperintense على PD، hypointense على T1). هذه hypointensities يمكن تحديد من vCSF باستخدام حدود رسمها في دليل ITK-SNAP_sb قبل floodfilling العمليات. منذ يتم تنفيذ vCSF إعادة التعيين في الفضاء T1-الاستحواذ، في الحالات التي تنحرف بعيدا عن محاذاة الطائرة ACPC، قد تكون هناك حاجة إلى الحد الأقصى لالبطين الثالث 3 وخزان رباعي، إذا كان الكمبيوتر غير مرئي بالكامل. على الرغم من أن خيمة هو بنية سهلة نسبيا للفرقerentiate، ومساعدة العديد من القواعد القائمة على التشريح في توجيه الإزالة اليدوية من جذع الدماغ وهياكل تحت الخيمة، وخاصة عند تحديد الفصل بين السويقتين الدماغي من الفص الصدغي الإنسي.

SABRE landmarking هو إجراء يستند إلى التجسيمي أجريت في الصور القياسية ACPC الانحياز، مما يسمح للتوطين يمكن التنبؤ بها بدرجة متوسطة من معالم تشريحية معينة. استثناءات لهذه الحالات هي مع ضمور المدقع والتباين الطبيعي بسبب الفروق الفردية في التشريح العصبي. النتائج ضمور الدماغ في الفقدان الكلي للحمة، CSF زيادة طول خط الوسط المحيطة للمخ منجل، مما يزيد من صعوبة اختيار النقاط المناسبة لوضع المعالم. ويلزم بروتوكولات قائم على قواعد، وتحديد الحالات التي تتطلب استثناءات من القاعدة العامة. اختلافات طبيعية في علم التشريح، وبخاصة في الموقع النسبي للالتلم المركزي وتلم الجداري القذالي، وأيضا زيادة difficulتي واي لترسيم دليل من هذه الهياكل. ومع ذلك، فإن واجهة المستخدم الرسومية التي تستخدمها SABRE يسمح في الوقت الحقيقي للدوران السطح المقدمة الصور، التي تساعد بشكل كبير في عملية صنع القرار لرؤية هذه المعالم معينة. أخيرا، تم دمج بعض بروتوكول قائم على قواعد برمجيا في البرنامج لمنع انتهاك المشغل مثل ترسيم التلم المركزي اضطر للانتقال الخلف (يتم منع تتبع خط من الذهاب مرة أخرى إلى نفسه).

يتطلب إجراء فحص اليدوي المكون الآفة في SEG والخبرة في تحديد البصرية من hyperintensities ذات الصلة، مهارة الإدراك البصري التي يتم الحصول عليها إلا بعد التعرض لعمليات الفحص بدرجات متفاوتة من SH. خوارزميات تقليل إيجابية كاذبة مساعدة في إزالة معظم أخطاء في تجزئة الأولي. ومع ذلك، والتمايز بين المساحات المحيطة بالأوعية المتوسعة (المساحات فيرشو روبن: جيش صرب البوسنة) في النواة العدسية وإعادةSH بلاد الشام في كبسولة خارجية، العائق، كبسولة المدقع، والمناطق subinsular يمكن أن يكون صعبا. هذا أمر صعب لا سيما في الحالات مع جيش صرب البوسنة في العقد القاعدية. ورقة الأخيرة تحدد معايير إعداد التقارير التغيرات الوعائية على تصوير الأعصاب (نسعى)، أوصت معيارا للتمييز حجم جيش صرب البوسنة من lacunes، ووصف جيش صرب البوسنة لتكون أكثر الخطية وكثافة CSF على التصوير بالرنين المغناطيسي. لمعالجة هذه القضايا مع تحديد جيش صرب البوسنة، اعتمدت جنيه: أ) قاعدة القائمة على التشريح الذي يمنع المشغلين من اختيار أي hyperintensity التي تقع داخل النواة العدسية، ب) معيار حجم استبعاد hyperintensities أقل من 5mm في قطر، وج) قاعدة الكثافة النسبية للاستبعاد إضافية بسبب كثافة CSF النسبي على PD، T2 و T1 27. بالإضافة إلى ذلك، وطبيعي إشارة hyperintense يمكن العثور على طول خط الوسط ومنجل المخ، وخاصة على التصوير FLAIR، والتي يمكن أن يكون من الصعب التفريق بين SH ذات الصلة على طول الجسم الثفني. في حالاتهذا التداخل، يتم تنفيذ القواعد القائمة على التشريح حيث يتم قبول SH فقط التي تمتد للخروج الى المناطق المحيطة بالبطين.

في الختام، من المهم أن نقدر أن هذا العنصر مكتوب من المفترض أن تكمل لذلك، موحدة نشر بروتوكول موجهة الفيديو في إن الرب ( http://www.jove.com ). بينما الأرقام الثابتة التقليدية مساعدة في شرح بعض المفاهيم والدروس القائم على الفيديو هي أكثر كفاءة في التواصل العمليات المنهجية المعقدة التي تنطوي مع خط أنابيب تصوير الأعصاب شاملة مثل الآفات إكسبلورر.

Disclosures

والكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgments

المؤلفين الامتنان الدعم المالي من المصادر التالية. وأيد تطوير واختبار مختلف التحليلات تصوير الأعصاب من قبل العديد من المنح، وعلى الأخص من المعاهد الكندية لأبحاث الصحة (MOP # 13129)، وجمعية الزهايمر من كندا وجمعية الزهايمر (الولايات المتحدة)، والقلب والسكتة الدماغية الشراكة المؤسسة الكندية للسكتة الدماغية الانتعاش (HSFCPSR)، ومؤسسة LC كامبل. JR تتلقى دعما راتب من جمعية الزهايمر من كندا؛ SEB من معهد البحوث وسونيبروك أقسام الطب في سونيبروك ويو تي، بما في ذلك الرئيس بريل في علم الأعصاب. كما يتلقى الدعم من الكتاب الراتب من HSFCPSR.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Magnetic resonance imaging machine (1.5 Tesla) General Electric See Table 1 for acquisition parameters
Magnetic resonance imaging machine (3 Tesla) General Electric See Table 2 for acquisition parameters

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ramirez, J., Gibson, E., Quddus, A., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Scott, C. J., Levy-Cooperman, N., Gao, F. Q., Black, S. E. Lesion Explorer: A comprehensive segmentation and parcellation package to obtain regional volumetrics for subcortical hyperintensities and intracranial tissue. Neuroimage. 54 (2), 963-973 (2011).
  2. Ramirez, J., Scott, C. J., Black, S. E. A short-term scan-rescan reliability test measuring brain tissue and subcortical hyperintensity volumetrics obtained using the lesion explorer structural MRI processing pipeline. Brain Topogr. 26 (1), 35-38 (2013).
  3. Sled, J. G., Zijdenbos, A. P., Evans, A. C. A nonparametric method for automatic correction of intensity nonuniformity in MRI data. IEEE Trans. Med. Imaging. 17 (1), 87-97 (1998).
  4. Wahlund, L. O., Barkhof, F., Fazekas, F., Bronge, L., Augustin, M., Sjogren, M., Wallin, A., Ader, H., Leys, D., Pantoni, L., Pasquier, F., Erkinjuntti, T., Scheltens, P. A new rating scale for age-related white matter changes applicable to MRI and. 32 (6), 1318-1322 (2001).
  5. Pantoni, L. Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges. Lancet Neurol. 9 (7), 689-701 (2010).
  6. Black, S. E., Gao, F. Q., Bilbao, J. Understanding white matter disease: Imaging-pathological correlations in vascular cognitive impairment. Stroke. 40, (2009).
  7. Arch Neurol, 44, 21-23 (1987).
  8. Carmichael, O., Schwarz, C., Drucker, D., Fletcher, E., Harvey, D., Beckett, L., Jack, C. R., Weiner, M., Decarli, C. Longitudinal changes in white matter disease and cognition in the first year of the Alzheimer disease neuroimaging initiative. Arch. Neurol. 67 (11), 1370-1378 (2010).
  9. Wardlaw, J. M. What is a lacune. Stroke. 39 (11), 2921-2922 (2008).
  10. Potter, G. M., Doubal, F. N., Jackson, C. A., Chappell, F. M., Sudlow, C. L., Dennis, M. S., Wardlaw, J. M. Counting cavitating lacunes underestimates the burden of lacunar infarction. Stroke. 41 (2), 267-272 (2010).
  11. Barkhof, F. Enlarged Virchow-Robin spaces: do they matter. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 75 (11), 1516-1517 (2004).
  12. Zhu, Y. C., Dufouil, C., Soumare, A., Mazoyer, B., Chabriat, H. Tzourio C. High degree of dilated Virchow-Robin spaces on MRI is associated with increased risk of dementia. J. Alzheimers Dis. 22 (2), 663-672 (2010).
  13. Levy-Cooperman, N., Ramirez, J., Lobaugh, N. J., Black, S. E. Misclassified tissue volumes in Alzheimer disease patients with white matter hyperintensities: importance of lesion segmentation procedures for volumetric analysis. Stroke. 39 (4), 1134-1141 (2008).
  14. Kovacevic, N., Lobaugh, N. J., Bronskill, M. J., Levine, B., Feinstein, A., Black, S. E. A robust method for extraction and automatic segmentation of brain images. Neuroimage. 17 (3), 1087-1100 (2002).
  15. Nestor, S. M., Rupsingh, R., Borrie, M., Smith, M., Accomazzi, V., Wells, J. L., Fogarty, J., Bartha, R. Ventricular enlargement as a possible measure of Alzheimer's disease progression validated using the Alzheimer's disease neuroimaging initiative database. Brain. 131, 2443-2454 (2008).
  16. Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology. (2), 469-476 Forthcoming.
  17. Brown, W. R., Moody, D. M., Challa, V. R., Thore, C. R., Anstrom, J. A. Venous collagenosis and arteriolar tortuosity in leukoaraiosis. J. Neurol. Sci. 15, 203-204 (2002).
  18. Talairach, J., Tournoux, P. Co-planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain. , Thieme Medical Publishers. Stuttgart. (1988).
  19. Dade, L. A., Gao, F. Q., Kovacevic, N., Roy, P., Rockel, C., O'Toole, C. M., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Black, S. E. Semiautomatic brain region extraction: a method of parcellating brain regions from structural magnetic resonance images. Neuroimage. 22 (4), 1492-1502 (2004).
  20. Shrout, P. E., Fleiss, J. L. Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychol. Bull. 86, 420-428 (2008).
  21. Zijdenbos, A. P., Dawant, B. M., Margolin, R. A., Palmer, A. C. Morphometric analysis of white matter lesions in MR images: method and validation. IEEE Trans. Med. Imaging. 13 (4), 716-724 (1994).
  22. Chow, T. W., Takeshita, S., Honjo, K., Pataky, C. E. of manual and semi-automated delineation of regions of interest for radioligand PET imaging analysis. BMC Nucl. Med. Comparison, S. tJ. acques,P. .L. .,K. usano,M. .L. .,C. aldwell,C. .B. .,R. amirez,J. .,B. lack,S. .,V. erhoeff,N. .P. . 7, (2007).
  23. Gilboa, A., Ramirez, J., Kohler, S., Westmacott, R., Black, S. E., Moscovitch, M. Retrieval of autobiographical memory in Alzheimer's disease: relation to volumes of medial temporal lobe and other structures. Hippocampus. 15 (4), 535-550 (2005).
  24. Black, S., Iadecola, C. Vascular cognitive impairment: small vessels, big toll: introduction. Stroke. 40(3 Suppl), S38-S39. , (2009).
  25. Brown, W. R., Moody, D. M., Thore, C. R., Challa, V. R. Cerebrovascular pathology in Alzheimer's disease and leukoaraiosis. , 903-939 (2000).
  26. Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology. (2), 469-476 Forthcoming.
  27. Hernandez, M. D., Piper, R. J., Wang, X., Deary, I. J., Wardlaw, J. M. Towards the automatic computational assessment of enlarged perivascular spaces on brain magnetic resonance images: A systematic review. J. Magn. Reson. Imaging. , (2013).

Tags

الطب، العدد 86، الدماغ، أمراض الأوعية الدموية، والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، تصوير الأعصاب، مرض الزهايمر، الشيخوخة، التشريح المتعلق بالأعصاب، واستخراج الدماغ، البطينين، والأبيض المسألة hyperintensities، أمراض الأوعية الدماغية، ومرض الزهايمر
الآفة إكسبلورر: A، بروتوكول موحد موجهة الفيديو لدقة الحجمي وموثوق بها التصوير بالرنين المغناطيسي المستمدة في مرض الزهايمر والمسنين عادي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ramirez, J., Scott, C. J. M.,… More

Ramirez, J., Scott, C. J. M., McNeely, A. A., Berezuk, C., Gao, F., Szilagyi, G. M., Black, S. E. Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly. J. Vis. Exp. (86), e50887, doi:10.3791/50887 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter