Name: İnsan Subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal Manyetik Rezonans Görüntüleme İn Vivo Ve Postmortem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 16 s
Description: Keşfedin, insan beynindeki subkortikal yapıları yüksek çözünürlüklü yapısal MRI ile canlı ve ölü dokularda çözümleme protokolünü. LGN katmanlarını ayırt ederek tarama süresini kısaltın.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC), Dorothy Pitts Araştırma Fonu (NG) ve Nicky ve Thor Eaton Araştırma Fonu olmak üzere aşağıdaki finansman kaynaklarını kabul eder. Yazarlar, Kevin DeSimone ve Aman Goyal'a MRG edinme ve analiz uzmanlığı konusundaki bilgileri için teşekkür eder.

1. Katılımcı ve Postmortem Beyin Takımı-Up NOT: Tüm görüntüler 32 kanallı kafa bobini ve tüm MR tarama ile 3 T MR tarayıcı kullanılarak elde edildi, oda sıcaklığında yaklaşık 20 ° C gerçekleştirildi. Tüm katılımcılar sağ elle ve yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Her katılımcı nörolojik bozukluklar öyküsü olmayan sağlıklı oldu. Deney protokolü onayladı ve York Üniversitesi İnsan Katılımcılar İnceleme Komitesi&#39;nin yönergeleri takip edildi. <ol><li> Her katılımcı doldurun ve MRG güvenlik talimatları ve nöro-görüntüleme protokolü detayları hasta onam formu imzalamanız değildir. </li><li> Her bir katılımcı için, her kulakta kulaklıklar yerleştirin ve kafa hareketini en aza indirmek için yastıkları ile başını sabitleyin. </li><li> Postmortem beyin görüntülemesi için, beyin beyin görüntüleme öncesinde sabittir ve MR kafa bobin dahilinde bir torba veya kap içinde bulunan emin olun. Onun z ekseni ile baş bobin postmortem beyin yerleştirin (üstün inf içinerior) tarayıcının bir delik ile hizalanır. Beyin sapı (posterior) tarayıcı yatağın ayak doğru bakmalıdır. </li><li> Ek destek için postmortem beyin çevresinde vakum yastık eller yerleştirin. </li></ol> 2. yerelleştirme ve Subcortex Reçete NOT: talamus orta beyin ve serebral korteks arasında yer alan beyin merkezinin yakınında bulunan bir çift loblu yapıdır. Dorsal talamus içinde yer alan, insan LGN ~ 10 mm maksimum uzanan küçük subkortikal yapıdır. <ol><li> Yeni bir katılımcı kaydetmek için, MR görüntüleme yazılımı açın ve sol üst köşesindeki Hasta sekmesine tıklayın. Sonra Register tıklayın. </li><li> Uygun hasta bilgileri doldurun ve sonra Sınav sekmesine tıklayın. </li><li> Bir Localizer tarama elde etmek için, yeni bir protokol oluşturmak için Sınav Explorer sekmesine tıklayın. Ekranda set-up penceresi gözlemleyin Rutin sekmesini tıklatın ve aşağıdaki parametreleri girin: edinimisüresi 28 sn, satın alma matrisi 160 × 160, 1 dilim, 1.6 mm kalınlığında izotropik voksel boyutu, FOV = 260 mm, FoV faz =% 100, dilim çözünürlüğü =% 69, evre ve kısmi fazı dilim Fourier = 6/8, TR = 3.15 ms, TE = 1.37 msn, Açı = 8 ° çevirin. </li><li> (Şekil 4) talamus içindeki subkortikal çekirdekler kapsayan Localizer üzerinde PD görüntüleri elde yanı sıra yapıları çevreleyen için kullanılan dilim seçim kutusunu Yerleşimi. </li></ol> 3. Yüksek çözünürlüklü Yapısal Parametreleri <ol><li> Yüksek çözünürlüklü PD ağırlıklı taramalar elde etmek için yeni bir protokol oluşturmak. , TR edinimi süresi 179 sn, satın alma matrisi 512 × 512, 0.3 × 0.3 × 1 mm 3 voksel boyutu = 3.25 sn: Ekranda set-up pencerede, Rutin sekmesini tıklatın ve koronal yönde aşağıdaki parametreleri giriniz TE = 32 msn, çevirme açısı = 120 °, Interleaved dilim edinimi, FoV ile = 160 mm, FoV faz =% 100, paralel görüntüleme (GRAPPA) okumak2 bir ivme faktörü. <ol><li> 32 msn de 5. birinci yankı bir Echo Tren Uzunluk, Turbo Spin Echo dizisini kullanın, bu dizi için etkili yankı olduğunu. SNR maksimize etmek, minimum, 40 Hz / piksele bant genişliği (BW) azaltın. Bir FOV = 160 mm, her 1 mm kalınlığında, tarama süresini azaltmak 18 dilim seçin. Bu levha ilgi subkortikal bölgelerinin yeterli kapsama alanı sağlar. , Subkortikal yapıların güvenilir tanımlanması için yukarıda belirtilen parametreler ile 5 çalışır elde: NOT. Toplam tarama süresi sadece ~ 15 dk (Şekil 5). Yağ doygunluk istihdam değildi. </li></ol></li><li> Postmortem beyin görüntülemede, subkortikal yapıların güvenilir kimlik 3,1 (Şekil 6) aynı tarama protokolü takip yalnızca ~ 3 dakika toplam süresi ile sadece bir tarama görülebilir. </li></ol> 4. Görüntü Analizi NOT: kullanımı, serbestçe kullanılabilir FMRIB en MRG verileri analiz etmekYazılım Kütüphanesi indirmek için de kullanılabilir (FSL) paket <a href="https://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/">(https://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl/).</a> <ol><li> Bir terminal penceresi açın ve NIfTI dönüştürücü bir DICOM ile NIfTI formatında her PD hacmi tarayıcıdan ham DICOM dosyalarını dönüştürebilirsiniz. Bir dizi indirmek için serbestçe kullanılabilir (örn., <a href="https://www.nitrc.org/projects/mricron">Https://www.nitrc.org/projects/mricron).</a> Komut satırında, her PD ağırlıklı görüntü çalıştırmak dizine izledi dcm2nii yazın. </li><li> Bir terminal penceresi orijinal PD taramanın parametrelerini elde. NIfTI formatında PD tarama ardından komut satırına fslinfo yazın. </li><li> Iki çözünürlük ve özgün PD tarama fslinfo parametrelerle tarafından verilen yarım voksel boyutuna sahip yüksek çözünürlüklü boş görüntü hedef birimi oluşturun. Aşağıdaki gibi bu komutun veri girişlerinin düzeni vardır: fslcreatehd &lt;xsize&gt; &lt;ysize&gt; &lt;zboyutu&gt; &lt;tsize&gt; &lt;xvoxsize&gt; &lt;yvoxsize&gt; &lt;zvoxsize&gt; &lt;tr&gt; &lt;xorigin&gt; &lt;yorigin&gt; &lt;zorigin&gt; &lt;veri türü&gt; &lt;headername&gt; NOT: 3.1 tarif edildiği gibi aşağıdaki parametrelerle orijinal PD tarama toplanır Örneğin, (yani, 512 × 512 matrisi, 18 dilim, 0.3 × 0.3 × 1 mm 3 voksel boyutu, TR = 3.25 ler), aşağıdakileri yazın Komut penceresi içine: fslcreatehd 1024 1024 36 1 0,15 0,15 0,5 3,25 0 0 0 4 blankhr.nii.gz </li><li> Bir kimlik matrisi kullanılarak dönüşümü tanımlayın. Bir metin dosyası bu gibi görünüyor &#39;identity.mat&#39; olarak kaydedilmiş herhangi bir metin editörü programı yazın: 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 </li><li> 1024 matris bir 512 toplam çözünürlüğü iki katına her orijinal PH ağırlıklı çalıştırmak upsampling, dönüşümü uygulamak için flört komutunu kullanın ve 0.15 × 0.15 çözünürlükte sonuçlanan her boyutta voksel boyutunu yarıya0.5 mm 3 ×. Her PD hacmi için bir terminal penceresinde, çalıştırmak başına orijinal ve çıkış adlarını değiştirme aşağıdaki flört komutu yazın: -interp sinc -in originalPD.nii.gz rEF blankhr.nii.gz -applyxfm -init identity.mat -kasa highresPD.nii.gz flört NOT: originalPD.nii.gz kaynak hacmi, istenen çıkış çözünürlüğü blankhr.nii.gz ve highresPD.nii.gz çıkış birimin adıdır. </li><li> Yeni bir klasöre tüm yüksek çözünürlüklü görüntüler taşıyın ve bir terminal penceresinde ona gidin. </li><li> Her bir katılımcı için, fslmerge kullanarak tek bir 4D dosyası içine tüm altörneklenmez PD görüntüleri birleştirmek. Bir terminal penceresi türü: fslmerge -t concat_highresPD * .nii.gz NOT: Bu concat_highresPD.nii.gz adında bir 4D dosya oluşturur. </li><li> Hareket mcflirt 10 kullanılarak birleştirilmiş dosyayı düzeltin. Bu araç, doğrusal (affine) için otomatik bir sağlam kayıt arası ve kurumlar arası modal beyin görüntüler için izin verir. SeçinDaha doğru bir başka optimizasyon pass sinc enterpolasyon (dahili) kullanır 4 aşamalı düzeltme. Bir terminal penceresi türü: mcflirt -in concat_highresPD -kasa mcf_concat_highresPD.nii.gz -stages 4 -plots NOT: Bu mcf_concat_highresPD.nii.gz adında bir 4D dosya oluşturur. </li><li> Son olarak, 3D görüntü kullanarak fslmaths ortalama oluşturun. Bir terminal penceresi türü: fslmaths mcf_concat_highresPD.nii.gz -Tmean mean_highresPD.nii.gz NOT: Bu yüksek kaliteye sahip mean_highresPD.nii.gz adında bir 3D dosya oluşturur </li><li> Fslview komutunu kullanarak nihai sonucu 3D yüksek çözünürlüklü görüntü gözünüzde canlandırın. Görüntü olduğu dizinde, bir terminal penceresinde aşağıdaki komutu yazın: fslview mean_highresPD.nii.gz. &quot; </li><li> Söz konusu İB&#39;nin yoğunluk profillerini kontrol edin. Fslview kullanarak bir yatırım getirisi oluşturma (bu örnek için LGN bir bölgede çekilen dikey bir çizgi olabilir). Fslview yüksek çözünürlüklü PD resim yüklemek. Araçlar sekmesine tıklayın,Daha sonra İB&#39;leri çizim görüntüyü büyütmek için tek bir görüntü sekmesine tıklayın. Ardından, Mask oluşturun sekmesine ve ardından Dosya sekmesini tıklatın. Ilgi ROI bir çizgi çizin. Daha sonra Kaydet Dosya tıklayarak yatırım getirisini kaydedin. Yoğunluk karşılaştırmalar ve söz konusu diğer ROI&#39;ler için ROI içinde birden fazla alanlar için hat maskeleri tekrarlayın. </li><li> Görüntünün elde edilen yoğunluğu analiz AFNI en 3dmaskdump komutunu kullanın. Görüntüler, görüntü yoğunluklarını ve konumunu ayıklamak için bir terminal penceresinde aşağıdaki komutu kullanın nerede dizininde YG maskenin (result_mask.txt olarak verilen): 3dmaskdump -o result_mask.txt -noijk -xyz -Maske ROI_linemask.nii.gz PDaverage_image.nii.gz </li></ol>

<ol><li>Devlin, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliable+identification+of+the+auditory+thalamus+using+multi-modal+structural+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Reliable identification of the auditory thalamus using multi-modal structural analyses.</a> NeuroImage. 30 (4), 1112-1120 (2006).</li>
<li>Fellner, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((True+proton+density+and+T2-weighted+turbo+spin-echo+sequences+for+routine+MRI+of+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroradiology%22%5BJournal%5D)">True proton density and T2-weighted turbo spin-echo sequences for routine MRI of the brain.</a> Neuroradiology. 36 (8), 591-597 (1994).</li>
<li>Schumann, C. M., Buonocore, M. H., Amaral, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+of+the+post-mortem+autistic+brain%5BTitle%5D)+AND+%22J+Autism+Dev+Disord%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging of the post-mortem autistic brain.</a> J Autism Dev Disord. 31 (6), 561-568 (2001).</li>
<li>Tovi, M., Ericsson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+T1+and+T2+over+time+in+formalin-fixed+human+whole-brain+specimens%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Radiol%22%5BJournal%5D)">Measurements of T1 and T2 over time in formalin-fixed human whole-brain specimens.</a> Acta Radiol. 33 (5), 400-404 (1992).</li>
<li>Fujita, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lateral+geniculate+nucleus%3A+anatomic+and+functional+identification+by+use+of+MR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Lateral geniculate nucleus: anatomic and functional identification by use of MR imaging.</a> Am J Neuroradiol. 22 (9), 1719-1726 (2001).</li>
<li>Bridge, H., Thomas, O., Jbabdi, S., Cowey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+connectivity+after+visual+cortical+brain+damage+underlie+altered+visual+function%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Changes in connectivity after visual cortical brain damage underlie altered visual function.</a> Brain. 131 (6), 1433-1444 (2008).</li>
<li>Gupta, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atrophy+of+the+lateral+geniculate+nucleus+in+human+glaucoma+detected+by+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Opthalmol%22%5BJournal%5D)">Atrophy of the lateral geniculate nucleus in human glaucoma detected by magnetic resonance imaging.</a> Br J Opthalmol. 93 (1), 56-60 (2009).</li>
<li>Dai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+lateral+geniculate+nucleus+atrophy+with+3T+MR+imaging+and+correlation+with+clinical+stage+of+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Neuroradiol%22%5BJournal%5D)">Assessment of lateral geniculate nucleus atrophy with 3T MR imaging and correlation with clinical stage of glaucoma.</a> Am J Neuroradiol. 32 (7), 1347-1353 (2011).</li>
<li>McKetton, L., Kelly, K. R., Schneider, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+lateral+geniculate+nucleus+and+optic+chiasm+in+human+albinism%5BTitle%5D)+AND+%22J+Comp+Neurol%22%5BJournal%5D)">Abnormal lateral geniculate nucleus and optic chiasm in human albinism.</a> J Comp Neurol. 522 (11), 2680-2687 (2014).</li>
<li>Jenkinson, M., Bannister, P., Brady, M., Smith, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+optimization+for+the+robust+and+accurate+linear+registration+and+motion+correction+of+brain+images%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images.</a> NeuroImage. 17 (2), 825-841 (2002).</li>
<li>Dietrich, O., Raya, J. G., Reeder, S. B., Reiser, M. F., Schoenberg, S. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+signal-to-noise+ratios+in+MR+images%3A+influence+of+multichannel+coils%2C+parallel+imaging%2C+and+reconstruction+filters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Measurement of signal-to-noise ratios in MR images: influence of multichannel coils, parallel imaging, and reconstruction filters.</a> J Magn Reson Imaging. 26 (2), 375-385 (2007).</li>
<li>Andrews, T. J., Halpern, S. D., Purves, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlated+size+variations+in+human+visual+cortex%2C+lateral+geniculate+nucleus%2C+and+optic+tract%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Correlated size variations in human visual cortex, lateral geniculate nucleus, and optic tract.</a> J Neurosci. 17 (8), 2859-2868 (1997).</li>
<li>Pfefferbaum, A., Sullivan, E. V., Adalsteinsson, E., Garrick, T., Harper, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postmortem+MR+imaging+of+formalin-fixed+human+brain%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Postmortem MR imaging of formalin-fixed human brain.</a> NeuroImage. 21 (4), 1585-1595 (2004).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Bu çalışma subkortikal bölgelerin yüksek çözünürlüklü PD ağırlıklı görüntüler elde etmek için satın alma ve analiz tekniğinde optimize edilmiş bir protokol tanımlamaktadır. Tarama parametrelerinin bir dizi test edilmiş ve SNR artırmak ve satın almalar sayısını yüksek çözünürlüklü subkortikal yapıları belirlemek için güçlü olmak önemli bir adım azaltmak için matris boyutu, voksel boyutu ve bant genişliği ile ilgili en önemli olanları ile modifiye edilmiştir. Yaşayan insanlar içinde en uygun parametreler bulma ile birlikt...

Bu araştırmanın amacı, fizyolojik gürültü yokluğunda yapısal MR çözünürlüğü sınırlarını test etmek oldu. Proton dansite (PD) ağırlıklı görüntüler kayıtlı olması gereken görüntülerin asgari sayısını belirlemek için bir uzun süreli (iki ~ 24 saat oturumları) üzerinden bir postmortem beyin edinilen ve subkortikal yapıları çözmek için ortalaması alınmıştır. Karşılaştırma için, PD ağırlıklı görüntüler de seans bir dizi üzerinden insanları yaşayan elde edilmiştir. Özellikle, amaç yaklaşık 1 mm kalınlığında (Şekil 1) insan LGN tüm altı ayrı katmanları, çözmek için en iyi senaryo mümkün olup olmayacağını anlamak için oldu. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53309/53309fig1.jpg" /> Şekil 1. İnsan lateral genikulat Nucleus katmanları. LGN laminer yapısının şematik. Magnoselüler (M) tabakaları daha büyük bir nöronal oluşmaktadır(koyu gri tasvir katmanlar 1-2) Hareket ve ders hatlarını çözmekle sorumludur hücre boyutu ve küçük hücre yoğunluğu. Parvoselüler tabakalar (P) (açık gri olarak tasvir tabakalar 4-6) ince formu ve renk giderme sorumlu olan küçük nöronal hücre boyutuna ve daha büyük hücre yoğunluğunda oluşmaktadır. Ölçek çubuğu 1 mm. Lekeli insan LGN 12 dayanan Şekil. Matris boyutu arttığında MRI Mekansal çözünürlük artırıldı ve görüş alanı-(FOV) ve dilim kalınlığı azaldığı zaman. Ancak, artan çözünürlük voksel hacmi ile orantılıdır gürültü oranı (SNR), sinyali azaltmaktadır. SNR de ölçümlerin sayısının kare kökü ile orantılıdır. Birden fazla görüntü ayrı görüntüleme oturumları bir dizi üzerinden elde edilebilir, ancak yaşayan insanlarda, nihai çözünürlük gibi solunum, dolaşım pulsasyonu ve baş hareketi gibi, fizyolojik gürültü ile sınırlıdır. Yüksek-resolution (0.35 mm düzlem vokseller) ağırlıklı taramalar elde edildi PD. PD taramaları talamus 1 gri ve beyaz kontrastı geliştirmek ve T 1 ve T 2 etkilerini en aza indirmek görüntüleri sonuçlanır. Bu görüntü, görüntü hacminin protein ve yağ olarak, su ve makro moleküllerin şeklinde proton yoğunluğuna bağlıdır. Nedeniyle mıknatıslanma 2 yüksek boyuna bileşeni için resmin üzerine parlak bir sinyalde bir doku sonuçlarında protonların sayısının artması. Onlar doku çevreleyen subkortikal yapıların daha yüksek bir kontrast sağlar çünkü PD ağırlıklı taramalar toplanmıştır. Böyle T1 ve T2 ağırlıklı görüntülerde gibi diğer zıtlıklar, 1,3 ƒ belirlenen nedeniyle küçük kontrast-gürültü oranları LGN gibi subkortikal yapılar ortaya koymaya zorluk neden olur. Aynı şekilde, daha önceki çalışmalarda formalin o PD ağırlıklı görüntüler otopsi beyin resulte sabit bulundugri ve beyaz madde arasındaki daha yüksek kontrast farklılıkları d T1 ve benzeri gri ve beyaz cevher görüntü yoğunluklarını 3,4 vardı T2 ağırlıklı görüntüler karşılaştırıldığında. Altta yatan biyofizik belirleyicileri bu farklılıkları açıklayabilir. Hidrojen protonların (boyuna) T1 ve T2 (enine) gevşeme süreleri doku içinde nasıl su hamle bağlıdır. Bu tür çapraz bağlama proteinleri, formalin çalışma gibi sabitleyiciler. Fiksatifler kullanıldığında su hareketlilik arasındaki farklar, farklı doku tiplerinin arasında azalır. Azaltılmış T1 doku kontrast, fiksasyon sonra görülmüştür iyi kontrast farklılaşma 3, 4 sağlayan tespit ile artan beyin dokularının içindeki protonların görece yoğunluğu farklılıkları, oysa. Önceki çalışmalar 1.5 T 5,6,7 kullanarak PD ağırlıklı taramalar LGN tespit ve 3 T tarayıcı 8,9 de var. Bu tam kapsamını ana hatlarıyla muktedir bu taramaları elde etmek önemlidirLGN. Subkortikal çekirdekler tam kapsama korumak için, 18 PD ağırlıklı dilimler talamus içinde elde edildi. Her birim, iki çözünürlüğü 1024 matrisin yeniden örneklenmiş (0,15 mm düzlem voksel boyutu), Zincirleme, hareket düzeltilir ve subkortikal yapıların yüksek çözünürlüklü 3 boyutlu görüntü üretmek için ortalama edildi. Aşağıdaki dilim reçete için gerekli olan PD görüntülerin optimum sayıda yaşayan insanlar daha az 15 dakika tarama zamanı azaltarak, 5 oldu. Sadece 1 PD görüntüsü az 3 dakika tarama süresini azaltmak, açık bir şekilde ölüm sonrası beyinde subkortikal bölgeleri ayırmak için gerekli olan (Şekil 2 ve 3). Bütün bir formalin ile fikse postmortem beyin numunesi 82 ​​yıl yaşta kardiyopulmoner arrest ölmüştü bir kadının tarandı. Tıbbi kayıtların gözden ortaya o vardı: kronik obstrüktif akciğer hastalığı, anjin, üçlü bypass cerrahisi 8 yıl önce ölüm, rahim kanseri histerektomi ile tedavi7 yıl ölüm, hiperlipidemi, glokom, katarakt ve ameliyat öncesinde. Ölüm sonrası beyin numunesi aynı görüntüleme protokolü ile hem de görüntü kalitesi karşılaştırmaları için pek çok saat boyunca, diğer parametreler gibi taranmış, 4 ° C gibi ölüm sonrası beyin en az 3 hafta boyunca% 10 nötr tamponlu formalin içinde sabitlendi daldırma . Sadece optimize parametreler protokol için tarif edilecektir.

<table><tbody><tr><td>Magnetom Üçlüsü 3T&nbsp; MRG</td><td>Siemens (Erlangen, Almanya).</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vakum yastığı el</td><td>Siemens</td><td>Mat No: 4765454</td><td>Üretici: Johannes-Stark-Stk. 8 D-92224 Amberg</td></tr></tbody></table>

İnsan subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal manyetik rezonans görüntüleme<i&gt; İn vivo</i&gt; ve postmortem

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

Bu çalışmanın odak noktası, insan beynini canlı kıyasla postmortem beyin yapısal MRG çözünürlüğü sınırlarını test etmek oldu. In vivo yapısal MR çözünürlüğü sonuçta nabız, solunum ve baş hareketi de dahil olmak üzere fizyolojik gürültü ile sınırlıdır. Görüntüleme donanımı geliştirmeye devam etmekle birlikte, bu milimetre ölçeğinde yapıları çözmek için hala zor. Örneğin, lateral genikulat nükleus primer görsel duyu yolları sinaps (LGN), normalde altı içe geçmiş tek gözlü katmanlar halinde organize talamus görsel röle ve kontrol çekirdeği. Beyin görüntüleme çalışmaları güvenilir az 1 mm kalınlığında olan kendi küçük boyutu nedeniyle bu katmanları ayırt etmek mümkün olmamıştır. Bir otopsi beyinde yapısal MR çözme limiti kullanarak birden çok görüntü bir uzun süreli (~ 24 saat) üzerinde ortalama test edildi. Amaç bireysel l çözmek mümkün olup olmadığını test etmek olduFizyolojik gürültü yokluğunda LGN ve ayers. Bir proton dansite (PD) 1 ağırlıklı darbe dizisi kayıtlı olması gereken görüntülerin asgari sayısını belirlemek için çözünürlük ve diğer parametreler değişen kullanılan ve güvenilir LGN ve diğer subkortikal bölgeler ayırt etmek ortalaması alındı. Sonuçlar ayrıca insan beyni canlı edinilen görüntüler karşılaştırıldı. In vivo konular klinik uygulamalarda yararlı subkortikal yapıları, ayırt etmek için gerekli PD taramaları minimum sayıda fizyolojik gürültü ek etkilerini belirlemek amacıyla tarandı.

Subcortex talamus içinde reçete edildiğinde, PD ağırlıklı görüntüler dilim seçim kutusunu (Şekil 4) içinde toplanır. SNR hem postmortem ve in vivo tarar ortalamalara sayısını artırarak geliştirilebilir. Görüntü kalitesini belirlemek için, farklı tarama ortalamalarından SNR beyin dışında bazı alanlarda standart sapma ile ortalama beyin bölgesi sinyalini bölerek karşılaştırıldı. SNR SNR olarak hesaplanmıştır = 0.655 * doku / σ doku beyin bölgesi içinde bir ...

Burada, subkortikal yapıları çözmek ve LGN'nin tek tek katmanlarının fizyolojik gürültü yokluğunda çözülüp çözülemeyeceğini test etmek için kaydedilmesi ve ortalaması alınması gereken minimum görüntü sayısını belirlemek için bir protokol sunuyoruz.

İnsan Subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal Manyetik Rezonans Görüntüleme<I&gt; İn Vivo</I&gt; Ve Postmortem

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of ...

Bu deneyin genel amacı, hem postmortem hem de yaşayan insan beynindeki subkortikal yapıları çözümlemek ve karşılaştırmak amacıyla yapısal MRI'ın çözünürlük sınırlarını test etmektir. Laboratuvarımızdaki araştırmalar, hasta popülasyonlarındaki küçük subkortikal çekirdeklerin incelenmesini kapsamaktadır. Küçük boyutları ve beyin içindeki tekrarlanmaları nedeniyle bu yapıların çalışılması zordur.Hem postmortem hem de yaşayan insan beyinlerindeki bu subkortikal yapıları çözümleyen bir protokol geliştirdik. Bu tekniğin avantajı, klinik uygulamalarda faydalı olan tarama süresinin kısalmasıdır. MRI çözünürlüğü gürültü ile sınırlıdır, bu nedenle nihai çözünürlüğün ne olacağını belirlemek istedik.En büyük gürültü kaynaklarının, yani denek baş hareketinin, nabzın ve solunumun yokluğunda; bu protokolde açıklanan tüm görüntülemeleri 32 kanallı baş bobini ile donatılmış bir 3 T MRI tarayıcı ile gerçekleştirin. Bu videoda, çalışma katılımcılarının görüntüleme seansları için bir Siemens MAGNETOM TRIO 3 T MRI tarayıcı kullanılarak izlenecek adımlar gösterilmektedir. Öncelikle bir MRI güvenlik taraması yaptırdığınızdan emin olun.Ardından nörogörüntüleme protokolünün detaylarını gözden geçirin ve katılımcıyı tarama için hazırlarken bir hasta onam formu imzalatın. Katılımcının kulaklarına kulak tıkacı yerleştirilir. Daha sonra, baş hareketini en aza indirmek için başlarını pedlerle sabitleyin.Postmortem bir beyinle taramalar gerçekleştirilirken, görüntüleme öncesinde beynin fikse edildiğinden ve MRI baş bobinine sığan su sızdırmaz bir torba veya kap içinde olduğundan emin olun. Beyni, Z ekseni tarayıcının bore hattıyla hizalı olacak ve beyinsapı tarayıcı yatağının ayak ucuna bakacak şekilde baş bobinine yerleştirin. Ayrıca, ek destek sağlamak için beynin etrafına vakum minderleri yerleştirin.Taramaya başlamadan önce, sol üst köşedeki hasta (patient) sekmesini seçin. Uygun denek bilgilerini doldurmak için kayıt (register) sekmesini kullanın. Ardından, inceleme gezgini (exam explorer) sekmesindeki inceleme (exam) sekmesine tıklayın.İlk olarak yeni bir LOCALIZER tarama protokolü oluşturarak başlayın. Kurulum penceresinde, ekran burada görüldüğü şekilde parametreleri girmek için rutin kontrast ve çözünürlükler sekmesini kullanın. Ardından, yüksek çözünürlüklü proton yoğunluğu ağırlıklı taramaları elde etmek için kullanılacak yeni bir protokol oluşturun. Bunu, ekran burada görüldüğü şekildeki parametreleri kullanarak koronal oryantasyonda ayarlayın.Sinyal-gürültü oranını maksimize etmek için bant genişliğini mümkün olan en düşük seviyeye indirin. Tarama süresini kısaltmak için, her biri bir milimetre kalınlığında 18 kesit ve 160 milimetrelik bir görüş alanı seçin. Ardından, proton yoğunluğu görüntülerinin elde edilmesi için kesit seçim kutusunu lokalizatör üzerine yerleştirin.Talamus içindeki subkortikal çekirdeklerin yanı sıra çevre yapıların da kapsandığından emin olun. Ardından, subkortikal yapıların güvenilir şekilde tanımlanması için taramayı başlatın. Bu parametrelerle beş çalışma (run) gerçekleştirin.Postmortem beyin görüntüleme gerçekleştirilirken, aynı tarama protokolü takip edildiğinde toplamda yaklaşık üç dakika süren tek bir tarama ile subkortikal yapıların güvenilir bir şekilde tanımlanabildiği gözlemlenebilir. Verileri analiz etmek için ücretsiz olarak sunulan FSL yazılımını kullanın. Bir terminal penceresi açarak başlayın.Ardından, tarayıcıdan alınan her bir proton yoğunluğu hacmine ait ham DICOM dosyalarını nifty formatına dönüştürün. Komut satırına, buradaki sahne komutunu, DCM to NII ve ardından her bir görüntünün dizinini yazın. Çalıştırın. Daha sonra, orijinal proton yoğunluğu taramasının parametrelerini elde edin.Ardından, bu parametrelerin yarısı kadar voksel boyutuna sahip, yüksek çözünürlüklü boş bir görüntü hedef hacmi oluşturun. Bunu herhangi bir metin düzenleyici programda yapmak için, öncelikle burada görüldüğü gibi bir birim matris kullanarak dönüşümü tanımlayın ve identity dot matt adlı bir metin dosyası olarak kaydedin. Daha sonra, toplam çözünürlüğü iki katına çıkarmak için her bir orijinal çalışmayı örnekleyerek dönüşümü uygulamak üzere flirt komutunu kullanın.Bu işlem, 10 x 24'lük bir matris oluşturur ve her boyuttaki voksel boyutunu yarıya indirir. Şimdi tüm yüksek çözünürlüklü görüntüleri yeni bir klasöre taşıyın. Ardından her katılımcı için, UPS ile örneklenmiş tüm proton yoğunluğu görüntülerini tek bir dört boyutlu dosyada birleştirin.FSL merge komutundaki motion özelliğini kullanarak, bu birleştirilmiş dosyaları düzeltin. URT komutunu kullanarak, daha yüksek doğruluk için ek bir optimizasyon aşaması olarak sync interpolasyonunu kullanan dört aşamalı bir düzeltme seçin. Ardından, FSL maths kullanarak 3D ortalama görüntüyü oluşturun.Ardından, FSL view komutunu kullanarak nihai sonucu, yani 3D yüksek çözünürlüklü görüntüyü görselleştirin. Şimdi, ROI olarak da adlandırılan ilgi bölgelerini oluşturun. FSL view kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüyü yükleyin.Ardından araçlar sekmesinde, ROI'leri çizmek için görünümü genişletmek amacıyla tek görüntü sekmesini seçin. Sonra, dosya sekmesine tıklayın, ardından maske oluştur'u seçin, ROI içine bir çizgi çizin ve kaydedin. Son olarak, yeni oluşturulan ROI maskelerinin görüntüsünü, yoğunluklarını ve konumlarını çıkarmak için AF acne'nin 3D mask dump komutunu kullanın.Sonuçlar, daha sonraki analizlerde kullanılabilen bir metin dosyası olarak çıktı verilecektir. Bu görüntü serisi, in vivo ve postmortem beyinlerdeki hacim ortalamalarını karşılaştırmaktadır. Postmortem beynin tek bir proton yoğunluğu ağırlıklı hacimde subkortikal yapıların net bir ayrımını gösterdiğine, in vivo beyin için ise bu ayrıntıyı sağlamak için en az beş ortalanmış görüntünün gerektiğine dikkat edin; in vivo beyin görüntüsündeki bu koronal kesitte LGN ve diğer subkortikal yapıların net bir tanımlanması görülmektedir ve burada aynı beyinden, aynı oturumda ve aynı görüntüleme parametreleriyle 40 proton yoğunluğu hacminde ortalanmış başka bir kesit görmekteyiz.Bu postmortem beyin kesiti, tek bir proton yoğunluğu hacim taramasıyla elde edilmiştir ve sağ ile sol LGN dahil olmak üzere subkortikal yapıların net bir tanımlamasını sunmaktadır. Bu kesit, aynı kesit reçetesiyle 100 proton yoğunluğu hacminde ortalaması alınmış bir postmortem beyni göstermektedir. Yakınlaştırılmış görünüm, subkortikal yapıların net sınırlarını göstermektedir.Burada, in vivo sol ve sağ LGN'nin yanı verilen postmortem sol ve sağ LGN'ye ait hat yoğunluk profillerini görüyoruz. Bu hatlar, in vivo için maksimum 40 ortalama ve postmortem için 100 ortalama içindir. Postmortem beyinde, in vivo beyindeki tabakalara atfedilebilecek herhangi bir yoğunluk varyasyonu görülmemiştir.Katmanlara bağlanabilecek yoğunluk farklılıkları gözlemlenmiştir. Bu videoyu izledikten sonra, optimize edilmiş bu protokolü takip ederek yüksek riskli çözelti ve subkortikal bölgelerin proton yoğunluğu görüntülerinin nasıl elde edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız; bu yöntem uygulandığında, klinik ortamlarda canlı insanlarda tarama sürelerini 15 dakikanın altına, postmortem beyinlerde ise uygun şekilde uygulandığında üç dakikanın altına indirmek için kullanılabilir.

high-resolution-structural-magnetic-resonance-imaging-human-subcortex

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Sinirbilim

Fare neokorteks takılı sağ açılı microprisms genellikle dilim içinde bulunan bir bakış açısı ile birden fazla kortikal katmanları derin görüntüleme için izin verir. Bir milimetrelik microprisms geniş bir alan-view (~ 900 mm) ve dendritik dikenler çözmek için yeterli uzaysal çözünürlük sunuyor. Biz katmanı V nöronal görüntüleme ve microprisms kullanarak neokortikal vasküler görüntüleme göstermektedir.

Derin Kortikal Katmanlar bir micropism kullanarak in vivo Görüntüleme

Bu video ve tamamlayıcı malzeme, kronik bir...

Fare Visual Cortex İnceltilen kafatası Hazırlık Kronik Görüntüleme

Nanoparçacıkların hücre biodistribution değerlendirmek için kullanılan bio-görüntüleme yöntemleri, nanoformulated bileşikler tedavi ve teşhis izleme için geçerlidir. Burada açıklanan yöntemler, histolojik coregistration tarafından değerlendirilir, hassas ve özeldir. Metodolojileri kemirgen insan uygulamaları bir translasyonel yol sağlar.

Teşhis ve Tedavi İzleme Nanomalzemelerin Kayıtlı bio

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), genetiği değiştirilmiş farelerde fenotip incelenmesi için giderek daha popüler bir araç haline gelmiştir. Bu makale, çoklu-fare MRI kullanarak genetiği değiştirilmiş farelerde yüksek verimli fenotipleme ulaşmak için gerekli yöntemleri göstermektedir.

Çoklu-fare nöroanatomik Manyetik Rezonans Görüntüleme

Bu makalede, 3T tarayıcı kullanarak insan orta beyin ve subkortikal yapılarda 1.2 mm örnekleme ile yüksek çözünürlüklü fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme gerçekleştirmek için teknikler anlatılmaktadır. Insan üstün kollikulus (SC) görsel uyarım topografik haritalar çözmek için bu tekniklerin kullanılması örnek olarak verilmiştir.

İnsan orta beyin için yüksek çözünürlüklü Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme Yöntemleri

Bu makalenin amacı, MRI kullanarak hipokampus ve hipokampal alt alanları incelemektir. El yazması, hipokampusu ve beş hipokampal alt yapıyı segmentlere ayırmak için bir protokolü tanımlar: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus, strata radiatum/lacunosum/moleculare ve subiculum.

Yüksek çözünürlük İn Vivo 3T Manyetik Rezonans Görüntüleme kullanma İnsan hipokampal alanlar için Manuel Segmentasyon Protokolü

MRI taramaları (insan), 3D görüntüleme yazılımı ve immünohistolojik analiz kullanarak, beynin lateral ventriküllerindeki değişiklikleri belgeliyoruz. Lateral ventrikül hacim değişikliklerinin uzunlamasına 3D haritalanması ve yaşlanma veya hastalık nedeniyle insan beyninde meydana gelen periventriküler hücresel değişikliklerin karakterizasyonu daha sonra farelerde modellenir.

İnsanlar ve Mouse Periventriküler Doku Yanal ventrikülleri ve histolojik Karakterizasyonu 3D Modelleme

Ex vivo 7T MR protokolü sunulmuştur yüksek çözünürlüklü, ölüm sonrası insan beyin dokusunda mikrovasküler patoloji MR kılavuzluğunda histopatolojik doğrulama gerçekleştirmek için. Bundan başka, kılavuzlar kortikal in vivo 7T ilgili mikro enfarktüslerin ve 3T MR görüntüleri değerlendirilmesi için verilmiştir.

Yüksek Çözünürlüklü MR Görüntüleri Kortikal üzerinde Serebral mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

Geçerli protokol tarafından kullanıcılar manyetik rezonans mikroskobu veri toplanması sırasında akut Hipokampal ve kortikal dilim hazırlıklar canlılığı koruyabilirsiniz yöntemi açıklanır.

Metabolik destek çıkardım, yaşam beyin dokuları manyetik rezonans mikroskobu Alım sırasında

Burada biz bir doku takas, floresan etiketleme ve büyük ölçekli görüntüleme sağlayan, böylece, görselleştirme yeni korteksimiz hücre tiplerinin üç boyutlu kuruluşun fare beyin dokusunun açıklayınız.

Hücresel Örgütü fare yeni korteksimiz yılında büyük ölçekli üç boyutlu görüntüleme

Multipl skleroz tedavisi olmayan inflamatuar demyelleştirilme bir hastalıktır. Beyin dokusunun analizi, hastalığın patogenezini anlamak için önemli ipuçları sağlar. Burada Cleveland Clinic operasyonunda benzersiz bir hızlı otopsi programı ile toplanan MS beyin dokusu metodolojisi ve aşağı analiz tartışmak.

Multipl skleroz bireyler için kapsamlı otopsi programı

Keşfedin, insan beynindeki subkortikal yapıları yüksek çözünürlüklü yapısal MRI ile canlı ve ölü dokularda çözümleme protokolünü. LGN katmanlarını ayırt ederek tarama süresini kısaltın.

İnsan Subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal Manyetik Rezonans Görüntüleme

Daha fazla video keşfet