병변 탐색기를 정확하고 신뢰할 수있는 MRI 유도 알츠하이머 병의 볼륨 측정 및 일반 노인을위한 영상 유도, 표준화 된 프로토콜

Medicine
 

Summary

병변 탐색기 (LE)는 알츠하이머 질환과 정상 노인의 구조적 MRI에서 지역 뇌 조직과 피질 hyperintensity 병변 볼륨 측정을 얻기 위해 개발 한 반자동, 이미지 처리 파이프 라인입니다. 정확도 및 높은 수준의 신뢰성을 보장하기 위해, 다음과 LE 서 절차 영상 유도, 표준화 된 프로토콜이다.

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Ramirez, J., Scott, C. J., 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).

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Abstract

MRI에서 생체 내 인간 뇌 조직의 볼륨 측정에서 얻는 것은 종종 다양한 기술과 생물학적 문제로 복잡합니다. 중요한 뇌 위축과 연령 관련 백질의 변화 (예를 들어 Leukoaraiosis)가 존재하는 경우에는 문제가 더욱 까다로워 질 수 있습니다. 병변 탐색기 (LE)는 특히 일반적으로 알츠하이머 질환과 정상 노인의 MRI에서 관찰 이러한 문제를 해결하기 위해 개발 한 정확하고 신뢰할 수있는 뇌 영상 파이프 라인입니다. 파이프 라인은 이전에 내부 및 외부의 신뢰성 테스트 1,2 일련의 유효성을 검사 한 반자동 절차의 복잡한 집합입니다. 그러나, LE의 정확성과 신뢰성은 다양한 컴퓨터에서 생성 된 분할 출력을 확인 / 명령을 실행 별개의 해부학 적 랜드 마크를 확인하고 수동으로 편집 제대로 훈련 매뉴얼 사업자에 매우 의존적이다.

LE는 3 가지 주요 구성 요소, 명령어 세트 및 수동 오페라를 필요로하는 각각의로 나눌 수 있습니다tions : 1) 뇌 Sizer를, 2) SABRE, 3) 병변 원세그. 두뇌 크기 조절기의 수동 작업이 자동 두개골 제거 총 두개 볼트 (TIV) 추출 마스크, 심실 뇌척수액 (vCSF)의 지정, 및 subtentorial 구조의 제거 편집을 포함한다. SABRE 구성 요소는 전방 및 후방 접합면 (ACPC) 평면을 따라 이미지 정렬의 검사, 및 지역 parcellation에 필요한 여러 가지 해부학 적 랜드 마크의 확인이 필요합니다. 마지막으로, 병변 원세그 구성 요소는 잘못된 긍정 오류 피질 hyperintensities (SH)의 자동 병변 분할의 수동 검사를 포함한다.

LE 파이프 라인의 현장 교육이 바람직하지만, 대화 형 교육 이미지와 함께 쉽게 사용할 시각적 인 교육 도구는 실행 가능한 대안이다. 정확도 및 높은 신뢰도를 보장하기 위해 개발 된 다음 LE 서 절차 단계별 영상 유도, 표준화 된 프로토콜이다.

Introduction

뇌 영상 분석은 전산 및 신경 해부학 적 역량의 높은 수준의 숙련 된 운영을 요구하는 신경 과학의 새로운 분야입니다. 자기 공명 영상 (MRI)에서 정량적 정보를 얻기 위해서는, 숙련 된 작업자가 종종 구현하는 데 필요한, ​​모니터, 편집 원시 자기 공명으로부터 발생 컴퓨터 생성 화상 출력한다. 많은 '완전 자동'이미징 도구는 인터넷, 정확도를 통해 자유롭게 사용할 수 있으며, 지식, 교육 및 다운로드 도구에 대한 지식이 부족한 초보 운전자에 의해 적용 할 때 신뢰성은 의문의 여지가있다. 현장 교육이 가장 바람직한 교육 방식이지만, 영상 유도, 표준화 된 프로토콜의 프리젠 테이션은 이미지의 트레이닝 세트와 함께 특히 경우 실행 가능한 대안이다. 또한, 화상의 트레이닝 세트는 오프 사이트 자간 신뢰성 시험 등 품질 제어 대책을 위해 사용될 수있다.

채널노화와 알츠하이머 질환 (AD)를 공부 특히, 이미지 처리 파이프 라인을 개발 allenges 기술 및 생물 광범위한 문제를 포함한다. 몇 가지 기술적 인 문제는 개체 차이 병리학 프로세스에 후 처리 보정 알고리즘 3, 변동성 해결되지만 더 복잡한 장애물을 소개합니다. 뇌의 위축과 심실의 확대는 등록 변형과 템플릿 매칭 방법의 가능성을 줄일 수 있습니다. 연령 관련 흰색 물질의 존재는 4를 변경하고 피질 hyperintensities (SH) 7,8, 낭포 성 유체 가득한 열공 같은 경색 9, 10, 및 팽창 된 혈관 주위 공간 (11, 12)로 관찰 작은 혈관 질환 5,6, 더 세그멘테이션 알고리즘을 복잡. 상당한 백질 질환의 경우에, 단일 T1 분할 만 추가 SE로 보정 될 수 회백질 (GM) (13)의 과대 초래할 수수소 이온 농도 (PD), T2 강조 (T2), 또는 액체 감쇠 반전 회복 (FLAIR) 영상을 사용하여 gmentation. 이러한 문제점에 비추어, 병변 탐색기 (LE) 이미지 프로세싱 파이프 라인은 인간의 개입이 1,2 바람직하다 할 때 특정 단계에서 훈련 연산자를 활용, 반자동 트라이 기능 (T1, PD, T2) 접근 방식을 구현합니다.

뇌 추출 (또는 두개골 스트립)은 일반적으로 신경 영상에서 수행되는 첫 번째 작업 중 하나입니다. 이 주어지면, 전체 두개강 ​​볼트 (TIV) 추출 처리의 정확도는 크게 상기 파이프 라인 아래로 후속 작업에 영향을 미친다. 뇌의 손실의 결과로, 오버 침식 중요한로 이어질 수 이상 추정 뇌 위축의. 또한, 경질 및 기타 nonbrain 물질의 포함의 결과에 따라 침식 중요한 뇌 볼륨의 인플레이션으로 이어질 수 있습니다. 생성하는 트라이 기능 (T1, T2, 및 PD) 접근법을 사용하여 이러한 많은 문제 LE의 뇌-Sizer를 함유 주소단일 기능의 방법 1에 비해 우수한 결과를 얻을 수 TIV 마스크. 또한, 자동으로 생성 된 TIV 마스크를 수동으로 확인하고 두개골 스트립 오류에 취약 영역을 식별하는 표준화 된 프로토콜을 사용하여 편집됩니다. GM, 백질 (WM), 또는 뇌척수액 (CSF) : 뇌 추출 후, 조각은 각각의 뇌 복셀이 1 ~ 3의 레이블에 할당 된 두개골 제거 T1, 수행됩니다. 분할이 자동으로 전역 및 로컬 강도 히스토그램에 적용되는 강력한 곡선 피팅 알고리즘을 사용하여 수행됩니다; 기술은 세기 불균일성 아티팩트 및 AD 케이스 (14)의 GM 및 WM 강도 진폭 간의 감소 분리를 해결하기 위해 개발.

두뇌 크기 조절기 구성 요소는 심실과 subtentorial 구조의 제거를 수동으로 지정하기위한 절차가 포함되어 있습니다. 뇌실의 크기는 일반적으로 사용되는 오마르 같이 심실 CSF (vCSF)의 분할은 특히 중요하다AD 치매 15 KER. 또한, 심실 및 맥락막 신경총의 묘사는 정맥 교원병 5,16,17 특징으로 작은 혈관 질환의 한 형태를 반영하는 것으로 생각된다 뇌실 주위 백질 hyperintensities (pvSH)의 적절한 식별을 위해 필수적입니다. 참고 T1을 사용하여, vCSF에 CSF 복셀의 수동 레이블 재 지정은 분할 된 이미지를 수동 floodfill 작업으로 수행됩니다. 일반적으로, 측면 심실 sulcal CSF에서 구별하기가 쉽습니다. 이러한 이유로, 그것은 뛰어난 조각에서 시작하여 하방 이동, 축보기에 floodfilling을 시작하는 것이 좋습니다. 심실 시스템, 특히 제 3 뇌실의 중간 부분의 윤곽이 더 어렵고 설명서에 설명 된 특별한 해부학 기반의 규칙을 설명한다. 뇌 - 입도 측정기의 마지막 단계는 추가적인 세트 O에 기술 설명서 추적 절차를 사용하여, 뇌간의 제거, 소뇌 및 기타 구조를 포함 subtentorialF 해부학 기반의 표준화 된 프로토콜을 지원합니다.

반자동 뇌 지역 추출 (SABRE) 구성 요소는 파이프 라인의 parcellation 절차입니다. 이 단계는 다음과 같은 해부학 적 식별하는 훈련을받은 사업자가 필요 전방과 후방의 접합면 (AC, PC를) 뇌 가장자리 후부; 중앙 운하; 중간 시상면; preoccipital 노치; occipito 정수리 고랑; 중앙 고랑 및; 실비 균열. 이러한 랜드 마크 좌표에 따라 Talairach 같은 18 그리드는 자동으로 생성되며, 지역 parcellation (19)을 수행 할 수 있습니다. 랜드 마크는 쉽게 자동으로 생성 전에 수동으로 SABRE의 landmarking 절차를 확인하는 ACPC 정렬 이미지에 식별됩니다.

병변 원세그 구성 요소는 SH 식별 및 정량화가 수행되는 파이프 라인의 마지막 단계입니다. 초기 자동 SH 세분화 PD/T2-based SH의 segme을 포함하는 복잡한 알고리즘을 구현ntation, 퍼지 C - 수단 마스킹 및 심실 팽창. 이러한 작업은 수동으로 확인하고 오탐 (false positive) 및 기타 오류를 편집 자동으로 생성 된 병변 세그멘테이션 마스크 결과. MRI에 hyperintense 신호가 nonpathological 소스 (예를 들어 모션 아티팩트, 일반 생물학)에서 발생할 수 있으므로, 적절한 교육을 관련 SH의 정확한 식별을 위해 필요합니다.

LE 파이프 라인의 최종 결과는 26 SABRE의 뇌 영역에 parcellated하는 8 개의 다른 조직과 병변 볼륨 측정을 포함하는 포괄적 인 체적 프로필입니다. 오프 사이트 개인 사업자의 간 평가자의 신뢰성 테스트를 얻으려면, 그것은 소프트웨어 (http://sabre.brainlab.ca)와 함께 제공되는 트레이닝 세트에 전체 LE 파이프 라인을 실행하는 것이 좋습니다. 부피 측정 결과를 이용하여, 클래스 간 상관 계수 (ICC) 20 지표 SABRE 각 영역의 각 티슈 클래스 (GM / WM / CSF)에 대해 계산 될 수있다. segmentatio 사용해당 영상은, 비슷한 지수 (SI) (21)은 공간 통계 합동의 정도를 평가하기 위해 계산 될 수있다. 짧은 시간이 작업자의 1 차 및 2 차 분할 편집까지 경과 후에 또한 인트라 레이터 신뢰도는, 동일한 오퍼레이터의 결과를 평가할 수있다. 오프 사이트 운영자가 LE 설명서에 설명 된 파일 이름 지정 규칙을 준수하는 것이 제공, 신뢰성, 통계는 가장 기본적인 통계 소프트웨어 패키지를 사용하여 오프 사이트에 계산 될 수있다. 이러한 품질 관리와 비디오 가이드 표준화 된 프로토콜을 감안할 때, 오프 사이트 운영자는 LE 파이프 라인이 정확하고 확실하게 적용되는 더 큰 자신감을 가질 수 있습니다.

Protocol

1. 뇌 - Sizer를 구성 요소

1.1 총 두개 내 금고 추출 (TIV-E)

  1. 오픈 ITK-SNAP_sb로드 T1을 클릭 : 파일 -> 열기를 그레이 스케일 이미지 -> 검색 -> 클릭 디렉토리로 이동 -> 이미지 -> 열기 -> 다음 -> 마침.
  2. 클릭 플러스 확대 옆에 축보기에 서명합니다.
  3. 해제 (또는에) '의 X'키를 십자선.
  4. 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 왼쪽 하단 모서리에 나타나는 작은 상자없이 맞을 때까지 드래그 마우스는 위쪽 창에 두뇌를 확대.
  5. 클릭하여 강도를 조절 : 도구 -> 이미지 콘트라스트는 다음 중간 지점을 드래그하여 이미지 닫기 적절한 수준으로 밝게 될 때까지 약간 왼쪽.
  6. 클릭하여로드 TIV-E 오버레이 : 분할을 - 이미지에서>로드 -> 검색 -> 선택 TIVauto -> 열기 -> 다음 -> 마침.
  7. TIVauto 편집을 시작 ...
  8. 페인트 브러시 도구를 클릭 -> 선택 라운드 -> 필요에 따라 크기를 조절합니다.
  9. 색 TIV 영역을 캡처하거나,주의 깊게 noncolored 지역은 TIV 마스크를 다시 칠하는 페인트 브러시를 사용하여 캡처합니다.
  10. , 그림 브러시 스트로크를 취소 <CTRL+Z>를 사용하거나 (왼쪽) '취소'를 클릭합니다.
  11. 전환 TIVauto / 오프가 뇌 조직을 확인하는 'S'를 눌러에 적절하게 캡처됩니다.
  12. 제거하려면 / IT 오버 캡처 조직 nonbrain 바로 "붓 도구"를 사용하여 클릭하면 TIVauto 마스크 삭제합니다.
  13. TIVauto 마스크를 다시 칠하는 페인트 브러시와 왼쪽 클릭을 사용합니다.
  14. 만 뇌 조직이 라벨 1 (녹색)이며 모든 nonbrain 조직 1 (또는 전부에 색깔) 이외의 라벨 확인하기 위해 신중하게 각각의 모든 조각을 확인합니다.
  15. 적절한 TIV를 탈환하고, 적절한 TIV를 삭제합니다.
  16. 뛰어난 조각이 경질 아래 모두를 확인의 경우는 CSF을 고려하여 유지됩니다.
  17. 그것은 D 경우ifficult은 페인트, 폐 다각형 도구 사용 : 다각형에 점을 추가하는 왼쪽 클릭과 오른쪽 다각형에 포함 된 모든 수정되는 내용이되도록을 닫습니다 클릭 한 다음을 클릭합니다 하단에 "동의합니다", 또는 경우 추적 잘못된, "삭제"를 클릭합니다. 다각형 변경 취소하거나 <CTRL+z>를 클릭하여 취소 할 수 있습니다. 그림 1을 참조하십시오.
  18. TIV 수정에 만족하는 경우 클릭 - 이미지> 다른 이름으로 저장 - 분할을>하고 '완료'을 나타 내기 위해 "TIVedit에"TIVauto "에서 끝나는 파일 이름을 수정 한 후 '저장'(. <NAME> _TIVedit)를 클릭합니다.

1.2 심실 재 할당

  1. T1_IHC을로드합니다.
  2. 강도를 조절합니다.
  3. 십자선을 끕니다 (X).
  4. 다음 축 창에있는 더하기 기호를 클릭하여보기 만 축 이미지를 선택합니다.
  5. (마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 드래그) 확대합니다.
  6. segmentatio를 선택하여 T1에 <NAME> _seg 이미지를로드N - 이미지에서>로드 -> 검색 -> <NAME> _seg -> 다음 -> 마침.
  7. 라벨 편집기를 통해 해당 색상에 그림 레이블을 조정합니다.
  8. 5 퍼플되도록 색상을 변경, 7 마젠타, 3 & 4는 나머지 쉽게 구별 뭔가 (예를 들어 그림 2 파란색 3 = WM 변경과 노란색 4 = GM 변화)이다. 참고 : 색상은 임의입니다.
  9. floodfill 도구를 사용하여 vCSF을 재 할당합니다. 그림 2를 참조하십시오.
  10. 심실로 가장 우수한 조각을 결정하고 거기에 시작하는 두뇌를 통해 조각을 이동합니다.
  11. = 7 floodfill 도구 선택 '활성 도면 라벨'을 클릭하고 = 5 '를 통해 그리기'.
  12. 'Floodfilling'와 스페이스 바를 눌러 그리기 제한 사이에 앞뒤로 전환합니다. 한계는 뇌실 주위 검은 구멍이나 흰색 물질 hyperintensities의 일부로 간주됩니다 심실의 특정 영역을 채우는에서 floodfill을 방지하는 데 사용됩니다.
  13. W암탉 floodfilling는 녹색 화살표의 끝은 볼 때, 그리고 한계를 그릴 준비, 빨간색 화살표 팁이 표시됩니다.
  14. 단순히 왼쪽 클릭을 채우려면. 조각을 아래로 이동하고 필요를 반복합니다. nonventricle 지역의 floodfilling을 방지하기 위해 필요에 따라 제한을 사용합니다.
  15. floodfilling 작업이 잘못된 경우, 단순히 '실행 취소를 ", 또는 역'을 클릭 활성 도면 라벨 '과'가지 색깔을 그립니다.
  16. 무엇을 채울 수없는 것은 채우기 위해 무엇을 아는 것만큼이나 중요합니다 알고, 뇌실에 연결하는 모든 복셀을 입력합니다.
  17. 3 뇌실이 quadrigeminal 물 탱크에 열릴 때까지 아래로 계속 이동하고 후방의 접합면이 quadrigeminal 물 탱크에서 세 번째 뇌실을 분리 할 때까지 quadrigeminal 물 탱크의 후방 가장자리에 제한을 그립니다.
  18. 후부의 접합면이 완전히 볼 수없고, 밀폐 된 공간을 작성하지 않을 경우 제한이 필요합니다. 후부의 접합면이 밀폐 된 공간을 생성하면, 쿼드을 재 표시 중지rigeminal 덩이.
  19. 앞쪽에 접합면은 제 3 뇌실를 동봉하지 않는 경우 제한도 필요할 수 있습니다.
  20. 대뇌 peduncles가 T1에 명확하게 볼 수 있습니다, 그리고 중앙 운하 라운드되면 제 3 뇌실을 작성 중지합니다.
  21. 그들은 sulcal CSF에 연결 나타나는 경우에 제한은 또한 뇌간 주위의 측면 뇌실의 앞쪽 부분이 필요할 수 있습니다.
  22. (과의 '열쇠 떨어져 분할 토글) 측두엽 측면 심실 채우기를하지 않는 것을 채울 무엇에 가이드로 T1을 사용합니다.
  23. 이미지 -> 다른 이름으로 저장> 다음 <NAME> _seg 후 _vcsf를 추가 - - 분할을> 저장 : 완료되면, 클릭하여 '<NAME> _seg_vcsf'로 분할을 저장합니다.

뇌간, 소뇌, 그리고 Subtentorial 구조의 1.3 제거

  1. 왼쪽 상단 메뉴에서 '다각형 도구'를 선택합니다.
  2. 전환 분할 끕니다.
  3. 먼저 슬라이스로 스크롤하는에소뇌 (소뇌가 시작되기 전에 뇌간은 분리하는 경우, 규칙의 예외를 참조)이 시작됩니다.
  4. '활성 도면 라벨'= '명확한 라벨'과 '이상 그리기'= '모든 레이블'를 선택합니다.
  5. 이 도면을 활성화 레이블은 기본적으로 분할 이미​​지에서 데이터를 삭제하므로주의를 기울여야합니다. 다시 (CTRL + Z)가 여전히 작동 취소하지만 단계 만의 한정.
  6. 왼쪽 소뇌 주변의 경질에 다각형을 그리 클릭 한 colliculi에서 뇌간의 기본을 따라. 오른쪽 다각형을 닫습니다.
  7. 이제 더 이상 분할에 포함되어 표시되지 아래 T1을 보여줄 것이다, 분할의 영역을 '삭제'에 '동의'를 클릭합니다.
  8. 아래 다음 슬라이스로 이동하고 반복합니다. 항상 T1에서의 추적은 결코 세그먼트에서 수행.
  9. 대뇌 peduncles가 분리되면, 또한 뇌간과 척수를 제거하기 시작합니다.
  10. 전방 측면에서의 격차에 걸쳐 직접 추적. 분담금의 명확한 경막 라인이되면대한 뛰어난 orbitofrontal의 끝은 (일반적으로 뇌하수체의 수준 아래에, 그 두라의 라인을 따라 아치를 추적 시작).
  11. 후두엽은 측두엽에서 분리되면, 중심으로부터의 추적을 종료하면,이 지역에 남아있는 '쓰레기'를 제거 할 수 있는지 확인합니다. 그림 3을 참조하십시오.
  12. 그들은 단지 (추적을 지원하기 위해 세그먼트를 참조하면서) 무엇을 '그리는 반전'옵션을 사용하는 대신 불필요한 것을 제거하는 필요합니다 유지되도록 어떤 시점에서, 다각형을 그립니다.
  13. 만 측두엽이 남아있는 경우, 단순히 소뇌의 주위에 큰 폴리을 그리고 그것을 제거합니다.
  14. 이 다각형은 아래의 다음 슬라이스에 소뇌를 포함 할 것이 거의 확실한 경우, 이전 추적을 붙여 "붙여 넣기"버튼을 사용하여 소뇌를 삭제하는 것을 사용합니다.
  15. 소뇌 이미지에 남아있는 모든되면, 큰 각 조각을 추적 붙여 메신저에 더 이상 소뇌가있을 때까지 삭제하려면 "동의"나이.
  16. 이제 남아있는 분할의 유일한 부분은 천 막상 있는지 확인하기 위해 슬라이스로 이미지 조각을 통해 스크롤합니다.
  17. 이미지 -> 다른 이름으로 저장> 다음 '_seg'후 '_vcsf_st을'추가 - - 분할을> 저장 : 완료되면, 클릭하여 '<NAME> _seg_vcsf_st'로 분할을 저장합니다.

2. SABRE 구성 요소

2.1 ACPC 정렬

  1. ITK-SNAP_sb를 엽니 다.
  2. 두뇌 크기 조절기 사용 설명서에 설명 된 바와 같이,로드 'T1_IHCpre_iso'.
  3. 두뇌 크기 조절기 사용 설명서에 설명 된 바와 같이 강도를 조절합니다.
  4. 왼쪽 상단 메뉴에서 '탐색 도구'를 선택합니다.
  5. 그런 다음 'ACPC 정렬 도구'를 클릭합니다.
  6. 왼쪽 하단 모서리에로드 옵션을 사용하여로드 "T1_IHCpre_toACPC.mat"매트릭스 파일.
  7. 축보기 위쪽으로 마우스를 드래그 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 이미지를 확대합니다.
  8. T에 왼쪽 버튼으로 클릭 (확대 별도) 창에서 뇌의 위치를​​ 변경그는 이미지와 잘 센터 주변의 확대보기를 마우스를 이동. 또한 시상 및 관상보기를 조정합니다. 시상 중순 시상 부근에 있는지 확인합니다.
  9. 'ACPC 도구'버튼을 클릭합니다.
  10. 1 증분을 변경합니다.
  11. 필요한 경우 수정 T1_IHCpre_toACPC.mat 매트릭스 파일에 의해 결정 피치, 롤 및 요를 확인합니다.
  12. ACPC 평면을 찾으려면, 그것은 밀접하게 탐색 도구를 사용하여 확대하는 데 필요한 것입니다. 어떤 시점에서, 앞뒤로 탐색 도구 및 ACPC 도구 (뷰를 조정)하고, ACPC 도구의 위치를​​ 유지하고 이전 위치로 돌아갑니다 사이의 전환합니다. 이러한보기 사이를 전환 할 때, 이미지가 앞뒤로 바꿀 것이다, 그러나 이것은 정상입니다.
  13. 위 / 아래로 피치를 사용하여 위 / 아래로 상승하여, 좋은 들이죠해야하는 직선에서 AC가 가장 두꺼운이되도록 (백질 섬유의 좋은 U 자형) 축 뷰를 조정하고, PC '열쇠 구멍'모양.
  14. AC-PC는해야중반 시상에 AC와 PC를 통해 직접 전달 십자선 표시합니다.
  15. 피치를 조정하지 마십시오 더 이상 한 번이 슬라이스가 결정되었다. 그러나, '올린다'기능 ACPC 슬라이스를 손실없이 이미지를 통해 상하로 이동하는데 사용될 수있다.
  16. 이제 축보기에서 시선을 분산하여 롤을 조정합니다. 보기의 필드의 시선을 가지고 탐색 도구를 사용하여보기를 다시 조정 한 후 'ACPC'도구로 전환.
  17. 필요에 따라 롤을 조정해야하고, '권한 상승'을 사용하여 한 번에 이미지 한 조각을 스크롤하면서 안구가 (양쪽면에 같은 크기의) 균등하게 균형을보고 있는지 확인하는 '롤'왼쪽 또는 오른쪽을 사용합니다. 그림 4를 참조하십시오.
  18. 균형 일단 만족은 더 이상 '롤'을 조정하지 마십시오.
  19. 이제 ( 'GPS 네비게이션을 사용하여'권한 상승 '을 사용하여, 또는 그 수준에 십자선을 클릭하여 축보기에서 심실과 뇌량 위 슬라이스로 이동N ')과 축보기에서 뇌의 센터 부근에 십자선을 배치합니다.
  20. 반드시 수직 십자선의 축보기에서 중간 시상면을 통해 직접 (또는 최대한 가까운) 전달하는함으로써 '요'를 조정합니다. 가장 적합한 수를 생성 - 때때로 비행기가 완벽하게 극에 의한 뇌의 자연적인 굴곡에 줄을 얻을하기 어려울 수 있습니다.
  21. 위치에 일단 만족, 더 이상 '요'를 조정하지 마십시오.
  22. 이제 축 슬라이스 그냥 심실 이상이되도록 십자선을 배치합니다.
  23. 그 이전 단계에서 어디에이 약해야한다.
  24. 지금 클릭하세요 (파일 이름이 'T1_IHCpre_toACPC.mat'있는지 확인) -> OK.
  25. 참고 : "T1_IHCpre_toACPC.mat"매트릭스 파일을 저장하지 않고 단순히 가까운 수정을 필요로하지 않습니다.
  26. 변경 매트릭스 파일을 변경하면, "T1_IHCpre_toACPC.mat"매트릭스 파일에 저장하거나 새로운 매트릭스 파일을 저장하고 "T1_IHCpre_toACPC.mat"매트릭스 파일을 삭제합니다.1 개 이상의 매트릭스 파일이있는 경우 다음 명령을 제대로 작동하지 않습니다.

2.2 SABRE 랜드 마크 식별

1 부 - 그리드 파일의 좌표

  1. '<NAME> __T1_IHC_inACPC'의 부하.
  2. 강도를 조절합니다.
  3. 십자선을 끕니다 (X).
  4. 그것은 (오른쪽 버튼으로 클릭하고 십자선 도구를 드래그) 각 창을 채울 때까지 이미지를 확대합니다.
  5. 필요한 경우 (절차를 수행하는 동안 여러 번 수행해야 할 수 있습니다) 탐색 도구를 사용하여, 축 뷰의 중심을 조정합니다.
  6. '2 D-군도의 토지 표시 '도구를 클릭합니다.
  7. 당신이 ACPC의 조각을 찾을 때까지 축 관점에서, 이미지 / 뇌를 통해 스크롤합니다.
  8. 정의하는 랜드 마크를 선택하고 왼쪽에있는 'AC'라디오 버튼을 클릭 한 다음 축보기에서 AC 클릭합니다.
  9. 작은 점은 클릭 한 지점에 표시되며, 관련 랜드 마크는 이제 왼쪽에 'AC'버튼 옆에 표시됩니다 좌표.
  10. 배치 desirabl 수없는 경우전자, 다시 클릭하고 점 (이것은 그리드 파일을 만들 때 어떤 점에 적용)으로 업데이트됩니다.
  11. 왼쪽의 'PC'라디오 버튼을 클릭 한 다음 축 이미지에 PC를 클릭합니다.
  12. 그 조각에 뇌의 뒤쪽 가장자리를 정의하고 뇌의 가장 뒤쪽 부분을 클릭하거나 왼쪽 또는 오른쪽에 'PE'라디오 버튼을 클릭합니다 -이 '관상 조각'에 대한 값을 채우는 것 일시적으로 사용 될 수있다. 그림 5를 참조하십시오.
  13. 중앙 운하를 정의하는 'CA'라디오 버튼을 클릭합니다. 현재 축보기에서 10 조각을 아래로 스크롤하고 중앙 운하의 중심을 클릭합니다. 이 중간 시상면을 찾기위한 출발점으로 현재 사용되는 '시상 슬라이스'의 값을 채 웁니다.
  14. 중간 시상면을 정의하는 'M'라디오 버튼을 클릭합니다.
  15. 시상 뷰에서 왼쪽으로 스크롤과 오른쪽 몇 조각은 뇌의 최소 금액과 최대 금액 (을)를 가지고있는 슬라이스 결정F FALX 뇌종양. 그것은 중앙 운하 지점에서 측정 값의 2 ~ 3 조각 내에 있어야합니다.
  16. 어디 중반 시상 조각을 클릭하고 해당 슬라이스 번호는 다음 'M'왼쪽에 입력됩니다.
  17. 왼쪽 preoccipital 홈을 정의하는 'LPRON'라디오 버튼을 클릭합니다. 관상보기에서 다음 '관상 조각'에 표시된 슬라이스로 이동합니다.
  18. 이미지 (방사선 대회)의 오른쪽에 나타납니다 왼쪽 반구의 뇌의 가장 열악한 부분을 클릭합니다.
  19. 오른쪽 뇌를 정의하고, 이미지 (방사선 대회)의 왼쪽의 가장 열등한 부분을 클릭하는 'RPRON'라디오 버튼을 클릭합니다.
  20. LPRON 및 RPRON 옆의 값은 지금 작성해야하며, 서로의 몇 가지 포인트 내에 있어야합니다.
  21. 그리드 파일은 이제 저장 될 준비가되어 있습니다. 클릭하세요 -> _T1_IHC_inACPC_lobgrid.txt.

제 2 부 - 개체의지도 만들기

  1. AfteR 그리드 파일 작성은, 다음 단계는 오브젝트 맵의 제 4 트레이싱의 창조이다. 이러한 4 트레이싱은 모두 시상면에서 수행됩니다. 추적에 대한 슬라이스는 미리 결정 이전 단계에서 선택한 중간 선 조각을 기반으로합니다.
  2. 오른쪽 뛰어난 중앙 고랑을 정의하는 'RSC'라디오 버튼을 클릭합니다. 다음 '오른쪽 시상 조각'에 표시된 슬라이스로 이동합니다. 왼쪽과 오른쪽 시상 조각하는의 추적은 할 것이다 : 7 조각의 요정 s​​agitally 양쪽의 중간 선에서.
  3. 경질에 직접 중앙 고랑의 중심 위의 점을 클릭합니다. 이 조각에 중앙 고랑은 일반적으로 작은 들여 쓰기로 표시하고, 가장 일반적으로 cingulate의 고랑의 한계 (오름차순) 지점의 첫 번째 고랑 앞쪽입니다. 왼쪽 또는 오른쪽으로 스크롤을 랜드 마크의 위치를​​ 확인하기 위해,하지만 추적은 항상 적절한 시상 슬라이스하셔야합니다. Reclicking는 랜드 마크를 변경합니다.
  4. 'ROP'RAD를 클릭오른쪽 occipito 정수리 고랑을 정의하는 IO 버튼을 누릅니다. 이 고랑 / 경질의 텐트의 cerebelli에 실행을 추적.
  5. 스플라인 도구는 이제 고랑 추적을 허용합니다. 그것은 함께 새로운 지점을 만들려면 클릭하고, 잠금 후 동의를 클릭 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭을 떠났다. 추적 중에 오류가 있는지 변형 또는 '취소'기능이 수행 될 수 없다. '마우스 오른쪽 버튼으로 클릭'조치가 추적을 완료하기 위해 수행된다 그러나, 일단 추적을 다시 실행 '삭제'를 선택합니다.
  6. 추적이 완료되면 안으로 잠 '수락'을 선택
  7. 'LSC'와 '베다'를 정의, 적절한 조각에 왼쪽에 대해 동일한 작업을 수행합니다.
  8. 클릭 (오브젝트 맵에서) 저장 -> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj.

제 3 부 - 표면 렌더링 추적 성

  1. 이전 이미지 (또는 가까운 오픈 ITK-SNAP_sb 다시)를 언로드 _T1_IHC_erode_inACPC 이미지 <name>의에서로드합니다.
  2. 3D SABRE의 landmarking 도구 (윈도우의를 클릭해야할 것) 1 창을 표시 만 확대.
  3. 왼쪽 렌더링 된 화면 표시하는 3D 관점에서 '왼쪽'을 클릭 (왼쪽과 오른쪽이 반대로되어있다 방사선 대회에서,, 그래서 오른쪽 반구입니다 것처럼 나타납니다).
  4. 클릭하여 이전 단계에서 추적 개체의로드 :로드 - '_T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj <NAME>'> 선택 (참고 : 프로그램에 버그가 자동으로 필요한 파일을로드 예상합니다,하지만 잘못 OBJ 파일에 '침식'입력 파일) '읽기 위해 열 수 없습니다 :.로드하는 동안 오류가 오브젝트 맵 추적'. 그렇지 않으면 오류 메시지가 표시됩니다로드 '찾아보기를 선택한 다음 <NAME> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj를 선택하십시오의 이름을 지정합니다.
  5. 렌더링의 품질을 조정하려면 클릭 '게스', 사용하는 가장 좋은 매개 변수에 프로그램이 추측을 할 수 있습니다.
  6. 왼쪽 실비 열구를 추적하기 위해 준비하는 'LSF'라디오 버튼을 클릭합니다.
  7. 이제 3D의 하단의 '랜드 마크'버튼을 클릭 창이 begi에서하는 렌더링N landmarking / (당신이 "X"키를 켜고이를 전환 할 수 있습니다) 추적.
  8. '랜드 마크'버튼이 녹색 음영 때 추적에 추가 점을 추가 할 수 있습니다.
  9. '랜드 마크'가 선택되지 않은 경우, 마우스 입력은 다른 각도에서 검토하는 두뇌를 회전합니다. 경고 : 랜드 마크를 추적하는 동안 왼쪽 또는 오른쪽 3D 관점의 버튼을 reclicking로 바로 '좌'나 '우'방향.
  10. 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 '랜드 마크'가 선택되지 않은 경우 드래그하여 또는 이미지를 확대 또는 축소.
  11. 클릭 할 때마다 라인에 포인트를 추가합니다.
  12. 작게 오름차순 또는 내림차순으로 라미로 분기합니다되는 시점에서 끝을 후부에 뛰어난에서 실비 열구 추적을 시작합니다.
  13. 이 끝을 산책로까지 측두엽의 우수한 측면 아래로 실비를 추적을 계속합니다.
  14. 오류가 이루어진 경우, 단순히 단계 (누르거나 CTRL + Z)에 의해 뒤로 단계를 이동하는 '실행 취소'버튼을 클릭합니다.
  15. 한 번에 만족추적 추적에 잠 '동의'를 클릭합니다. 그림 5를 참조하십시오.
  16. 중요 : 다시 실행이의 추적 중 하나에 대해 필요한 경우, 먼저 잘못된 추적의 (왼쪽) 라디오 버튼을 선택합니다. 그런 다음, 상단의 메뉴 바에서 'SABRE3D'를 클릭하고 '현재 받아 들여지는 추적을 삭제'를 선택합니다. 어떤 시점에서 당신의 트레이싱 모두 제거해야하는 경우,이 드롭 다운 메뉴에서 '전체 허용 경시 삭제'를 클릭합니다.
  17. 이제 왼쪽 중앙 고랑을 추적하는 'LC'라디오 버튼을 클릭합니다.
  18. 직접 고랑의 종료 아래 실비 균열의 지점에서 하부 끝에서 시작합니다.
  19. 라인은 뛰어난 후방 이동 - 의미 프로그램이 이전 지점 전방 있습니다 점을 배치 방지 할 수 있습니다.
  20. 이 뇌의 곡률을 따르는 것이 곤란해질 때까지 뛰어난 끝에 고랑 추적 마무리.
  21. 완료되면, 그것은 안으로 잠 '동의'를 클릭
  22. 지금 unde '오른쪽'버튼을 클릭R '3 D 관점 '오른쪽 실비 열구 및 중앙 고랑의 단계를 반복합니다.
  23. 오른쪽 실비 열구를 추적하는 'RSF'라디오 버튼을 클릭하고, 각 추적 후 '적용'을 클릭, 오른쪽 중앙 고랑을 추적하는 'RC'라디오 버튼을 클릭하는 것을 기억하면 완료됩니다.
  24. 일단 모든 트레이싱이 완료, 클릭하세요 -> 검색 -> '_T1_IHC_erode_inACPC_lobtrace.obj <name>의'를 선택합니다.
  25. ITK-SNAP_sb을 닫습니다.

3. 병변 원세그 구성 요소

PD/T2와 스캔 3.1 (무 FLAIR)

  1. 오픈 ITK-SNAP_sb, T1_IHC <NAME>로드, _PD_inT1_IHC <name>의, _T2_inT1_IHC <name>의, 클릭 파일 -> 열기를 그레이 스케일 이미지 -> 검색 -> 클릭 디렉토리로 이동 -> 이미지 -> 열기 -> 다음 -> 마침.
  2. 클릭 플러스 확대 옆에 축보기에 서명합니다.
  3. 십자선을 끕니다 (X).
  4. (마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 드래그) 확대합니다.
  5. 강도를 조정클릭 : 도구 -> 이미지의 대비를하고 중간 지점을 드래그하여 이미지를 적절한 수준으로 밝게 될 때까지 약간 닫기, 왼쪽.
  6. 클릭 PD_inT1_IHC에로드 병변 세그 : 분할을 - 이미지에서>로드 -> 검색 -> 열기 - -> 다음 -> 마침> _LEauto을 <NAME> 선택합니다.
  7. 두뇌 크기 조절기의 사용 설명서에 설명 된 바와 같이 3 이미지의 강도를 조절합니다.
  8. 페인트 브러시 도구 선택 '활성 도면 라벨'= 2 '를 통해 그리기'= 눈에 보이는 레이블을 클릭합니다.
  9. 병변으로 촬영하는 일에 대해 결정을 알리기 위해 T1, PD 및 T2를 사용합니다.
  10. ( 'S'키를 ON과 OFF 전환 분할) 병변 (반응)을 의미하는 라벨 1에 라벨 2 페인트 브러시 도구를 사용합니다.
  11. 오탐 (false positive)을 의미하는 라벨 2에 라벨 1 페인트 브러시 도구를 사용합니다. 그림 6을 참조하십시오.
  12. 이미지로 저장> - - 분할을>과 "편집"과 "자동"을 대체하여 파일 이름을 수정 병변 세그 수정에 만족하면 클릭그것은 '완료'을 나타 내기 위해 파일의 끝에 다음, '저장'(즉, <NAME> _LEedit)를 클릭

참고 : 레이블 2 (기본 색상은 RED입니다) 병변을 의미하는 데 사용됩니다.

FLAIR 영상과 검사 3.2

  1. 오픈 ITK-SNAP_sb가, 클릭 _FL_inT1_IHC <NAME>로드 : 파일 -> 열기를 그레이 스케일 이미지 -> 검색 -> 클릭 디렉토리로 이동 -> 이미지 -> 열기 -> 다음 -> 마침.
  2. 클릭 플러스 확대 옆에 축보기에 서명합니다.
  3. 십자선을 끕니다 (X).
  4. (마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 드래그) 확대합니다.
  5. 클릭하여 강도를 조절 : 도구 -> 이미지 콘트라스트는 다음 중간 지점을 드래그하여 이미지 닫기 적절한 수준으로 밝게 될 때까지 약간 왼쪽.
  6. 클릭 FL_inT1_IHC에로드 병변 세그 : 분할을 - 이미지에서>로드 -> 검색 -> 열기 - -> 다음 -> 마침> _FLEXauto을 <NAME> 선택합니다.
  7. 기술로 강도를 조절두뇌 크기 조절기 설명서 D.
  8. 페인트 브러시 도구 선택 '활성 도면 라벨'= 2 '를 통해 그리기'= 눈에 보이는 레이블을 클릭합니다.
  9. 병변으로 촬영하는 일에 대해 결정을 알리기 위해 FL (사용 T1, PD, T2 필요한 경우)를 사용합니다.
  10. ( 'S'키를 ON과 OFF 전환 분할) 병변 (반응)을 의미하는 라벨 1에 라벨 2 페인트 브러시 도구를 사용합니다.
  11. 오탐 (false positive)을 의미하는 라벨 2에 라벨 1 페인트 브러시 도구를 사용합니다. 그림 7을 참조하십시오.
  12. 병변 세그 수정에 만족하는 경우 클릭 - 이미지> 다른 이름으로 저장 - 분할을>과 "편집합니다"는 '완료'을 나타 내기 위해 "자동"을 변경하여 파일 이름을 수정 한 후 '저장'을 클릭합니다 (예 : <NAME> _FLEXedit ).

참고 : 레이블 2 (기본 색상은 RED입니다) 병변을 의미하는 데 사용됩니다.

Representative Results

평가 자간 신뢰도는 몇 가지 기준을 사용하여 평가 될 수있다. (온라인에서 제공하는 트레이닝 세트 사용 http://sabre.brainlab.ca )를, 다음 단계는 LE가 완료된 후 처리 단계의 각각에 대한 평가 자간 신뢰도를 평가하는 것이 좋습니다.

뇌 - Sizer를 :
뇌 추출 절차의 간 평가자의 신뢰성을 평가하기 위해, <img_count> 명령을 사용하여 각 TIV-E 마스크, <NAME> _TIVedit에 대한 볼륨 측정을 생성합니다. 통계 소프트웨어 패키지 트레이닝 세트의 각 제공 TIVedit의 볼륨 측정과 함께 (예를 들어, SPSS), (온라인으로 제공하는 엑셀 / CSV 파일 참조)에있는 볼륨 측정을 입력하고 평정 자간 상관 계수 (ICC)를 계산합니다. 사내 훈련 된 평가자에 대한 전체 뇌의 볼륨 측정은 P <0.0001, 2, ICC = 0.99를보고옵니다. 또한, TIV 마스킹에 대한 공간 계약의 평가를 사용하여 평가 될 수있다SI 21. MATLAB 코드는이 평가자들 사이 SI 값을 계산하기 위해 온라인으로 제공된다.

, 심실 재 할당을 평가 재 할당 vCSF 복셀, 즉과 분할 파일 각각에 대해 <img_count> 명령을 사용하여 vCSF 볼륨을 생성합니다. <NAME> _ seg_vcsf. vCSF 볼륨이 볼륨 '라는 제목의 칼럼에서'행 '7 옆에있는 값입니다. TIV 간 평가자의 신뢰성을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여, ICC 및 vCSF에 대한 SI를 계산합니다.

뇌간, 소뇌 및 subtentorial 구조의 제거는 <NAME> _seg_vcsf_st에 <img_count> 명령을 실행하여 유사하게 평가 될 수있다. '볼륨'에서 (오른쪽 마지막 열)이 세그멘테이션 마스크에 사용되는 볼륨 '이 아닌 복셀의 총 수'라는 제목의 마지막에서 두 번째 행에 표시됩니다. TIV와 vCSF을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여,이 마스킹 ICC와 SI를 계산 procedu제공하는 엑셀 파일의 볼륨 측정 및 <NAME> _seg_vcsf_st 파일을 사용하여 다시.

SABRE :
두뇌 입도 측정기의 사용 설명서 절차가 쉽게 표준 지표를 사용하여 평가 될 수 있지만, ACPC 정렬이 약간 더 어렵습니다. 이러한 이유로, 매트릭스 파일은 오프 사이트 운영자의 훈련을 시각적으로 비교하기 위해 제공됩니다. ACPC 정렬을 완료 한 후, 새로운 ITK-SNAP_sb 창을 열고, T1 이미지를로드 한 후, 온라인 <NAME> _T1_IHCpre_toACPC.mat을 제공하는 교육의 경우에 대한 행렬을로드하고, 시각적으로 피치, 롤, 요, 그리고 ACPC 슬라이스에게 비교 이 두 가지 이미지의.

각 훈련 케이스 _SABREparcel_inACPC <NAME> parcellated 마스크 <img_count> 실행 SABRE의 landmarking 절차, 평가합니다. 각 지역 (3-28)의 볼륨 측정을 입력합니다. SABRE의 지역 코드가 온라인으로 제공됩니다. 각 SABRE의 뇌 영역에 대한 ICC를 계산, TIV와 vCSF을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여.SABRE는 사내 훈련 평가자를위한 지역 볼륨 측정을 parcellated보고 평균 ICCS를 = 얻을 0.91-0.99, 2에 이르기까지 ICC 값이 0.98, P <0.01,.

병변 원세그 :
이 구성 요소는 LE 파이프 라인의 마지막 단계이기 때문에, 신뢰성과 정확도는 이전의 단계에 따라 달라집니다.

SH 분할의 평가 자간 신뢰도는 SH 볼륨의 지역 ICC와 SH 마스크의 공간 약관을 사용하여 수행됩니다. lobmask의 T1 수집 공간에있는 파일, <NAME> _SABREparcel 최종 편집 병변 분할 파일, <NAME> _LEedit를 모두 입력, <SH_volumetrics> 실행 지역 SH 볼륨을 평가합니다. 각 SABRE 뇌 영역 내 병변 볼륨에 대한 ICC를 계산, SABRE의 볼륨 측정을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여. 최종 편집 병변 마스크 <NAME> _LEedit (또는 FLEXedit위한 SI를 계산 TIV 마스킹 프로세스의 공간적 계약을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용). 동일한 신뢰성 테스트는 PD/T2-based 세분화 및 FLAIR 기반 세그멘테이션 모두에서 수행 될 수있다.

3D T1 PD/T2
영상 매개 변수 축 볼륨 SAT (S 1) SPGR 축 스핀 에코 FC VEMP VB (인터리브)
펄스의 타이밍
TE (밀리 초) 5 80분의 30
TR (밀리 초) 35 3000
플립 각도 (°) 35 90
TI (밀리 초) N / A N / A
스캔 범위
FOV (CM) 22 (20)
슬라이스 두께 (mm) 10.2 / 0 3 / 0
호 조각 124 62
획득
매트릭스 크기 256 X 192 256 X 192
복셀 크기 (mm) 0.86 X 0.86 X 1.4 0.78 X 0.78 X 3
NEX 1 0.5
총 시간 (분) 11시 12시

표 1. 일반 전기 1.5T 구조 MRI 취득 매개 변수.

<TD> 축 T2Flair, EDR, FAST
3D T1 PD/T2 FLAIR
영상 매개 변수 축 3D FSPGR EDR IR 준비 축 2D FSE-XL, EDR는, FAST, 지방 앉아
펄스의 타이밍

TE (MS)

3.2 11.1 / 90 (140)
TR (밀리 초) 8.1 2,500 9,700
플립 각도 (°) 8 ° 90 ° 90 °
TI (밀리 초) (650) N / A 2,200
스캔 범위
FOV (CM) 22 22 22
슬라이스 두께 (mm) 1 3 3
호 조각 186 48 48
획득
매트릭스 크기 256 X 192 256 X 192 256 X 192
복셀 크기 (mm) 0.86 X 0.86 X 1 0.86 X 0.86 X 3 0.86 X 0.86 X 3
NEX 1 1 1
총 시간 (분) 7시 20분 6시 10분 7시 20분

표 2. 일반 전기 3T 구조 MRI 취득 매개 변수.

그림 1
그림 1. 축 T1 편집되지 않은 총 두개 볼트 (TIV) 마스크 오버레이 (녹색)와 함께.이 두뇌의 수동 편집 과정의 한 부분으로 nonbrain 조직을 제거하는 ITK-SNAP_sb의 닫힌 다각형 도구의 사용의 예입니다 선별기의 TIV의 추출 과정.


그림 2. 축 T1 조직 세분화 오버레이. 해당 라벨의 색상은 임의이며, 레이블 도구를 사용하여 변경 될 수 있습니다. 사진 왼쪽은 기본 색상을 보여줍니다. 중간 이미지 CSF (5 = 보라색)이 vCSF (7 = 마젠타)에 재 할당하는 방법을 보여줍니다. 오른쪽 이미지는 WM의 색상은 조직 수준의 레이블, 변경하지 않고 수정하는 방법을 보여줍니다. 라벨 3 = WM은 남아 있지만, 색상이 파란색으로 변경 될 수있다.

그림 3
그림 3. 축 T1 조직 세분화 오버레이 (왼쪽 이미지, GM = 노란색, WM = 오렌지, CSF = 보라색) (왼쪽). 도시는 ITK 된 폐쇄 polygo 해당 도구를 사용하여 subtentorial 구조의 수동 제거의 예입니다SNAP_sb (가운데) 및 제거 (오른쪽) 후 최종 조직 세분화. 그림 2에서와 같이, 오른쪽 이미지는 WM의 색상은 조직 수준의 레이블, 변경하지 않고 수정하는 방법을 보여줍니다. 라벨 3 = WM은 남아 있지만, 색상이 파란색으로 변경 될 수있다.

그림 4
그림 4. 축 T1 수집 공간 (왼쪽)과 후 전 (오른쪽) AC-PC 정렬이 수행된다.

그림 5
AC (노란색)와 그림 5. SABRE의 landmarking 절차를 보여주는 두 가지 예. 축 AC-PC 정렬 T1, PC (파란색), 후방 에지 (핑크) 랜드 마크 게재 위치 (왼쪽). 실비 열구와 3D 표면 렌더링 T1 (오른쪽) (보라색) 및 센트RAL 고랑 (핑크) 묘사.

그림 6
자동으로 생성 된 병변 오버레이 (중앙), 수동으로 편집 병변 (빨강) 오버레이 (오른쪽)와 그림 6. 축 PD (왼쪽).

그림 7
자동으로 생성 된 병변 오버레이 (중앙), 수동으로 편집 병변 (빨강) 오버레이 (오른쪽)와 그림 7. 축 FLAIR (왼쪽).

Discussion

LE의 세분화 및 parcellation 절차는 AD 정상 노인의 MRI에서 지역 볼륨 측정을 얻기 위해 특별히 개발되었다. 이러한 작업을 수행하기 위해 복잡한 계산 알고리즘을 적용 많은 완전 자동 파이프 라인이 있지만, 이러한 도구는 LE의 반자동 파이프 라인을 생성하는 개별 정확도와 정밀도가 부족하는 경향이있다. 반자동 프로세스와 트레이드 오프가 제대로 해부학 적 지식과 같은 포괄적 인 파​​이프 라인을 적용하는 데 필요한 전산 기술을 가진 사업자를 양성하는 데 필요한 자원입니다. 그러나, 개별 영상 파이프 라인의 주요 장점 중 하나는 자동 파이프 라인이 실패 신경 변성의 심한 경우에 중간에서 양적 볼륨 측정을 획득 할 수있는 기능입니다.

LE 파이프 라인은 이전에 평가하고 다양한 노인과 치매 인구 1,2,13,14,19,22,23, 아칸소 주요 이슈에 적용된으로전자 일반적으로 훈련을받은 사업자에 의해 발생 문서화가 잘되어 있고 다음과 같이 요약 할 수 있습니다.

뇌 - Sizer를 구성 요소에 필요한 수동 검사 및 편집 TIV 추출 마스킹 절차 vCSF 재 할당 및 뇌간, 소뇌 및 기타 subtentorial 구조의 수동 제거를 포함합니다. 뇌 추출, 자동 TIV 출력은 원래 PD/T2 이미지가 좋은 품질의 것을 일반적으로 제공하는 괜찮은 마스크입니다. 그러나, 열악한 임시 기둥, 경동맥 동맥 근위부에 혈관과 신경 조직의 중간의 상대 강도 값으로,이 지역은 일반적으로 약간의 편집이 필요합니다. 또한 비강의 점액은 자동 TIVauto 마스크를 추가로 수동 편집을 필요로하는 경향이 전방 정면 지역에서 강도 컷 오프 값을 왜곡, 지역 강도 히스토그램에 영향을 미치는 경향이있다. 마지막으로, 추가 수동 편집은 일반적으로 가장 우수한 지역에서 요구되는 GL오발 위축은 경막 아래 지주막 CSF의 양의 증가를 초래하는 경향이있다. 또한, 심실 확대와 관련된 위축 vCSF 재 할당에 필요한 작업자의 개입을 최소화하는 경향이있다. 트라이 기능 coregistration 방식을 갖는 또 다른 장점은 잠재적으로 인해으로 인해 PD와 T1에서 자신의 상대 강도에 확인할 수있다 뇌실 주위 정맥 혈관 5,24-26, (에, 근위 심실에 낭포 성 유체 가득한 경색을 식별 할 수있는 기능입니다 PD, T1에 hypointense)에 hyperintense. 이 hypointensities 이전 작업을 floodfilling에 ITK-SNAP_sb에 그려진 수동 한계를 사용하여 vCSF에서 묘사 될 수있다. vCSF 재 할당이 T1 수집 공간에서 수행되기 때문에 PC가 완전히 보이지 않는 경우, 정렬은 작게 ACPC 평면에서 벗어나는 경우에, 한계는 3 차 뇌실 quadrigeminal 저수 탱크에 요구 될 수있다. 텐트는 diff를 할 수있는 비교적 쉬운 구조이지만erentiate, 여러 가지 해부학 기반 규칙은 뇌간과 측두엽의 대뇌 peduncles의 분리를 찾는 특히 subtentorial 구조를 수동으로 제거 안내에 도움이됩니다.

SABRE의 landmarking 특히 해부학 적 적당히 예측 현지화를 허용, 표준 ACPC 정렬 이미지에서 수행 정위 기반 절차입니다. 이 예외로 인해 신경 해부학의 개체 차이가 극단적 인 위축과 일반 변동성 경우입니다. 실질 조직의 전체적인 손실 뇌 위축 결과, 마크를 배치하기 위해 적절한 장소 선택의 어려움을 증가 FALX 뇌종양을 둘러싼 정중선을 따라 증가 CSF. 규칙 기반 프로토콜은 일반적인 규칙에 대한 예외가 필요한 경우를 식별해야합니다. 해부학 정상 변화는, 특히 중앙 고랑과 두정 후두 고랑의 상대적 위치에, 또한상의 문제점을 증가이러한 구조를 수동으로 묘사의 타이. 그러나 SABRE 의해 사용 그래픽 사용자 인터페이스는 크게 이러한 특정한 마크의 시각화를위한 의사 결정 프로세스에 어시스트 표면 렌더링 영상의 실시간 회전을 허용한다. 마지막으로, 몇 가지 규칙 기반 프로토콜 (라인 추적이 자체에 다시가는 것을 방지 할 수있다)는 중앙 고랑 묘사 예를 들어, 운전자 위반을 방지하기 위해 소프트웨어로 프로그래밍 후방으로 이동 강제로 통합되었습니다.

병변 원세그 구성 요소의 수동 검사 절차는 관련 hyperintensities의 시각적 인식에 대한 전문 지식 만 SH의 다양한 각도에서 스캔에 노출 된 후 획득 된 영상 인식 기술을 필요로한다. 오 탐지를 최소화 알고리즘은 초기 세그먼트에있는 대부분의 오류의 제거에 도움이됩니다. 그러나, 넓혀진 혈관 주위 공간 사이의 차별화 : lentiform 핵 재에서 (비르 효 로빈 공간 VRS)외부 캡슐, CLAUSTRUM, 극단적 인 캡슐 및 subinsular 지역에서 레반트의 SH는 어려울 수 있습니다. 이 기저핵에서 VRS를 가진 경우에 특히 어렵다. 뇌 영상 (노력한다)에 대한 혈관의 변화를보고 기준을 요약 한 최근 논문은 lacunes에서 VRS를 차별화하고, VRS는 MRI에 더 선형 및 CSF의 강도로 설명 할 수있는 크기의 기준을 권장합니다. VRS 식별과 이러한 문제를 해결하기 위해, LE 채택했습니다 lentiform 핵 내에 모든 hyperintensity 선택에서 연산자를 방지하는) 해부학 기반의 규칙을, b) 크기가 직경 5mm 이상 hyperintensities 이하 제외 기준 및 C) 때문에 PD, T2 및 T1 27 상대 CSF의 강도에 추가 배제에 대한 상대 강도의 규칙. 또한, 일반 hyperintense 신호는 뇌량을 따라 관련 SH 구별하기 어려울 수 있습니다, 특히 FLAIR 영상의 중간 선 및 FALX 뇌종양, 함께 찾을 수 있습니다. 사례에서뇌실 주위 백질 영역으로 확장되었다 SH 만이 허용되는 곳과 같은 중복은 해부학 기반 규칙이 구현됩니다.

결론적으로,이 기록 구성 요소가 조브에서 비디오 유도, 표준화 된 프로토콜 간행물 (보충하는 의미가 있음을 인식하는 것이 중요하다 http://www.jove.com을 ). 기존의 정적 인 그림은 몇 가지 개념을 설명하는 데 도움이 있지만, 비디오 기반 자습서는 병변 Explorer와 같은 포괄적 인 뇌 영상 파이프 라인과 관련된 복잡한 방법론 프로세스를 의사 소통에 더 효율적입니다.

Disclosures

저자가 공개하는 게 없다.

Acknowledgements

저자는 기꺼이 다음과 같은 소스에서 재정 지원을 인정합니다. 개발과 다양한 뇌 영상 분석 테스트는 특히 건강 연구의 캐나다 연구소 (MOP 번호 13129), 캐나다 알츠하이머 협회 (미국), 심장의 알츠하이머 학회 및 뇌졸중 뇌졸중 재단 캐나다 파트너십에서 여러 보조금에 의해 지원되었다 복구 (HSFCPSR) 및 LC 캠벨 재단. JR 캐나다의 알츠하이머 학회에서 급여 지원을받는; 신경과 브릴 의자 등의 서니 브룩과 T의 U에 서니 브룩 연구소와 의학의 부서에서 SEB. 저자는 또한 HSFCPSR에서 급여 지원을받을 수 있습니다.

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

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References

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