Neuroscience
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त्रि-आयामी आकार मॉडलिंग और मस्तिष्क संरचनाओं का विश्लेषण
Chapters
Summary November 14th, 2019
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हम मस्तिष्क संरचनाओं पर आकार विश्लेषण के लिए एक अर्ध-स्वचालित प्रोटोकॉल पेश करते हैं, जिसमें खुले सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके छवि विभाजन और स्वचालित मॉडलिंग पैकेज का उपयोग करके आगे समूह-वार आकार विश्लेषण शामिल है। यहां, हम मस्तिष्क एमआर छवियों से हिप्पोकैम्पस विभाजन के साथ 3 डी आकार विश्लेषण प्रोटोकॉल के प्रत्येक चरण को प्रदर्शित करते हैं।
Transcript
किसी न किसी और शोर विभाजन के खिलाफ आकार सुविधाओं को सटीक रूप से ठीक करना व्यक्तिगत मस्तिष्क आकार मॉडल के बीच अच्छे शारीरिक पत्राचार को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। हमारा ढांचा व्यक्तिगत आकार मॉडलिंग, समूहवार टेम्पलेट निर्माण, और आकार विकृति गणना के लिए विभिन्न उपकरण प्रदान करता है। और इसका इस्तेमाल मानव मस्तिष्क के बड़े डेटासेट के लिए किया गया है।
इस प्रक्रिया का प्रदर्शन डॉ Jaeil किम, मेरी प्रयोगशाला जो मस्तिष्क आकार मॉडलिंग के लिए सॉफ्टवेयर विकसित से एक पूर्व स्नातक छात्र होगा । हिप्पोकैम्पस सेगमेंटेशन के मैनुअल संपादन के लिए, टी1 वजन चुंबकीय अनुनाद छवि खोलें और ग्राफिक यूजर इंटरफेस सॉफ्टवेयर में स्वचालित हिप्पोकैम्पस सेगमेंटेशन परिणाम। कोरोनल व्यू का चयन करने के लिए डिस्प्ले विंडो में आइकन पर क्लिक करें और अनकस स्थित होने तक वॉल्यूम के माध्यम से स्क्रॉल करें।
हिप्पोकैम्पल मास्क में अनकस सहित जहां यह मौजूद है, अकस घटने के बाद हिप्पोकैम्पस शरीर के मुखौटे को संपादित करने के लिए ऐड और घटाना कार्यों का उपयोग करें। हिप्पोकैम्पस मास्क को तब तक संपादित करना जारी रखें जब तक हिप्पोकैम्पस पूंछ न मिल जाए। जैसे ही थैलेसीमिया का पल्विनार न्यूक्लियस हिप्पोकैम्पस से बेहतर होता है, फोरनिक्स उभरकर सामने आएगा ।
हिप्पोकैम्पस के अंतिम कोरोनल स्लाइस को संपादित करें जिसमें फोरनिक्स की पूरी लंबाई दिखाई देती है, लेकिन कॉर्पस कैलोसम के स्प्लेनियम के साथ अभी तक निरंतर नहीं है। फिर, निफ्टीआई प्रारूप में बाएं और दाएं हिप्पोकैम्पी दोनों के लिए मास्क बचाएं। एक समूह टेम्पलेट मॉडल का निर्माण करने के लिए आकार मॉडलिंग प्लग-इन लोड और ब्याज की अध्ययन आबादी के बाइनरी मास्क युक्त निर्देशिका खोलने के लिए ओपन डायरेक्टरी पर क्लिक करें।
समूह टेम्पलेट निर्माण के लिए वर्टिक्स और क्लिक टेम्पलेट निर्माण की वांछित संख्या इनपुट करें। फिर मतलब आकार जाल की जांच करें। व्यक्तिगत आकार पुनर्निर्माण के लिए, ब्याज की T1-भारित चुंबकीय अनुनाद छवि और इसके इसी विभाजन मुखौटा लोड करें और फाइलों को बचाने के लिए कार्य निर्देशिका का चयन करें।
व्यक्तिगत आकार मॉडलिंग के लिए एक टेम्पलेट मॉडल का चयन करें और आवश्यक के रूप में आकार मॉडलिंग प्लग-इन में मॉडलिंग मापदंडों की जांच और संशोधित करें। इसलिए हमारा मॉडलिंग फ्रेमवर्क लगभग स्वचालित है, हालांकि, कुछ चरणों में उपयोगकर्ता पुष्टि की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि हिप्पोकैम्पस क्षेत्रों के लिए मूल्य एक उपयोगकर्ता तीव्रता पैरामीटर बदलना होगा नहीं है ।
इसके बाद टूलकिट कार्यक्षेत्र के 3डी व्यू में रिजल्ट चेक करें। एक आकार और विकृति माप करने के लिए सॉफ्टवेयर के डेटा प्रबंधक में रुचि के विषय के आकार मॉडल का चयन करें और माप प्राप्त करने के लिए ब्याज के टेम्पलेट का चयन करने के लिए चयन टेम्पलेट पर क्लिक करें। यहां, व्यक्तिगत आकार पुनर्निर्माण के लिए हिप्पोकैम्पल टेम्पलेट मॉडल का एक प्रतिनिधि विरूपण देखा जा सकता है।
विधि व्यक्तिगत आकार विशेषताओं को बहाल करते हुए अपने बिंदु वितरण की विकृति को कम करने के लिए टेम्पलेट मॉडल के छोटे पैमाने पर विरूपण के लिए एक बड़े लाती है। इस आंकड़े में, उनके सेगमेंटेशन मास्क के साथ दो विषयों से पुनर्निर्मित आकार मॉडल दिखाए गए हैं। इन छवियों में व्यक्तिगत आकार मॉडल, उनके औसत मॉडल, और एक व्यक्तिगत आकार मॉडल के साथ आकार अंतर वैक्टर गठबंधन देखा जा सकता है।
ये डेटा औसत आकार विकृति औसत मॉडल पर प्रक्षेपित नक्शे का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक छोटे से मस्तिष्क ऊतक की मात्रा के साथ एक समूह के लिए, और एक बड़े मस्तिष्क ऊतक मात्रा के साथ एक समूह । दो समूहों के आकार विकृति नक्शे इसी क्षेत्रों में हिप्पोकैम्पस आकार अंतर के विपरीत पैटर्न मौजूद हैं।
सेगमेंटेशन मास्क और व्यक्ति या या तो साझा मॉडल को एक साथ देखें। यदि मॉडल छवि सीमा में फिट नहीं है, बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए मॉडलिंग मापदंडों को समायोजित करें। आकार विकृति का उपयोग कर सांख्यिकीय विश्लेषण समूह वार आकार की जांच करने के लिए किया जा सकता है हमने अपने परियोजना पृष्ठ पर विश्लेषण के लिए MATLAB कोड भी प्रदान किया है।
इस मजबूत विधि को कई नैदानिक अध्ययनों पर लागू किया गया है, जिसमें न केवल अल्जाइमर रोग या उम्र बढ़ने के अध्ययन जैसे महत्वपूर्ण संरचना मॉडलिंग शामिल हैं, बल्कि पैर-हड्डी विकार भी हैं जिनके लिए यौगिक हड्डियों के विश्लेषण की आवश्यकता होती है।
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