Lesione Explorer: un video-guida, standardizzato protocollo preciso e affidabile Volumetrics MRI-derivati ​​nella malattia di Alzheimer e normale Anziani

Medicine
 

Summary

Lesione Explorer (LE) è una elaborazione delle immagini gasdotto semi-automatico sviluppato per ottenere tessuto cerebrale regionale e subcorticali volumetria iperintensità della lesione da MRI strutturale della malattia di Alzheimer e normale anziani. Per garantire un elevato livello di precisione e affidabilità, il seguente è un protocollo standardizzato di video-guidata per procedure manuali di LE.

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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

Ottenere in vivo volumetria tessuto cerebrale umano da MRI è spesso complicata da vari problemi tecnici e biologici. Queste sfide sono esacerbate quando significativa atrofia cerebrale e alterazioni della sostanza bianca legati all'età (ad es leucoaraiosi) sono presenti. Lesione Explorer (LE) è un accurato e affidabile pipeline di neuroimaging sviluppato specificamente per affrontare tali questioni comunemente osservati sulla risonanza magnetica della malattia di Alzheimer e normale anziani. La pipeline è un insieme complesso di procedure semiautomatiche preventivamente convalidati in una serie di prove di affidabilità interna ed esterna 1,2. Tuttavia, la precisione e l'affidabilità di LE è fortemente dipendente operatori manuali adeguatamente formati per eseguire i comandi, individuare punti di riferimento anatomici distinti, e modificare manualmente / verificare varie uscite di segmentazione generate dal computer.

LE può essere divisa in 3 componenti principali, ciascuno dei quali richiede un insieme di comandi e opera manualezioni: 1) Brain-Sizer, 2) SABRE, e 3) Lesione-Seg. Operazioni manuali di Brain-Sizer riguardano la modifica del automatico cranio-spogliato totale vault intracranica (TIV) maschera di estrazione, la designazione di ventricolare liquido cerebrospinale (vCSF), e la rimozione di strutture sottotentoriali. Il componente SABRE richiede il controllo di allineamento dell'immagine lungo l'anteriore e posteriore commissura (CCAA) aereo, e l'identificazione dei diversi punti di riferimento anatomici necessari per la parcellizzazione regionale. La componente Lesione-Seg, infine, prevede il controllo manuale della segmentazione della lesione automatica di iperintensità sottocorticali (SH) per errori di falsi positivi.

Mentre la formazione in loco del gasdotto LE è preferibile, prontamente disponibili strumenti didattici visivi con immagini di addestramento interattivi sono una valida alternativa. Sviluppato per garantire un elevato grado di precisione e affidabilità, la seguente è una,, protocollo standardizzato passo-passo video guidata per procedure manuali di LE.

Introduction

Analisi delle immagini del cervello è un settore emergente delle neuroscienze che richiedono operatori specializzati con un alto grado di competenza computazionale e neuroanatomica. Al fine di ottenere informazioni quantitative da risonanza magnetica (MRI), un operatore addestrato è spesso necessaria per attuare, monitorare e modificare, uscite immagini generate al computer generate da risonanza magnetica prime. Mentre molti strumenti di imaging "completamente automatico" sono liberamente disponibili attraverso Internet, la precisione e l'affidabilità è discutibile se applicato da un operatore novizio privi di conoscenze, la formazione e la familiarità con lo strumento scaricato. Anche se la formazione in loco è l'approccio più preferibile l'insegnamento, la presentazione di un protocollo standardizzato di video-guidata è una valida alternativa, soprattutto se accompagnata da un training set di immagini. Inoltre, sia la formazione di immagini può essere utilizzato per misure di controllo della qualità, come un off-site tra punteggi prova di affidabilità.

L'challenges di sviluppare una pipeline di elaborazione delle immagini, soprattutto quando si studia l'invecchiamento e la malattia di Alzheimer (AD), comprendono una vasta gamma di questioni tecniche e biologiche. Nonostante alcuni problemi tecnici sono affrontati con il post-processing algoritmi di correzione 3, variabilità dovuta a differenze individuali e processi patologici introducono ostacoli più complessi. Atrofia cerebrale e l'allargamento ventricolare possono ridurre la vitalità della registrazione orditura e approcci template-matching. La presenza della sostanza bianca legata all'età cambia 4 e malattia dei piccoli vasi 5,6, osservato come iperintensità sottocorticali (SH) 7,8, cistiche lacunari come infarti piene di liquido 9,10 e dilatati spazi perivascolari 11,12, ulteriormente complicare algoritmi di segmentazione. In casi di malattia significativa sostanza bianca, una singola segmentazione T1 potrebbe comportare sovrastima della materia grigia (GM) 13, che può essere corretto solo con un ulteriore SEgmentation con densità protonica (PD), T2-pesate (T2), o fluidi attenuato inversion recovery (FLAIR) imaging. Alla luce di queste sfide, la lesione Explorer (LE) pipeline di elaborazione delle immagini implementa un semi-automatico tri-feature (T1, PD, T2) l'approccio, utilizzando operatori qualificati in fasi particolari in cui l'intervento umano è preferibile 1,2.

L'estrazione del cervello (o del cranio strippaggio) è in genere una delle prime operazioni eseguite in neuroimaging. Detto questo, la precisione della volta intracranico totale (TIV) processo di estrazione influenza notevolmente le operazioni successive a valle della pipeline. Significativo over-erosione, con conseguente perdita di cervello, può portare a un eccesso di stima di atrofia cerebrale. In alternativa, significativo sotto-erosione, con conseguente inclusione di dura e di altre sostanze nonbrain, può portare a inflazione dei volumi cerebrali. Brain-Sizer indirizzi che compongono il LE molti di questi problemi utilizzando un tri-feature (T1, T2, e PD) approccio per generareuna maschera TIV, che conduce a risultati superiori rispetto ai metodi singola caratteristica 1. Inoltre, la maschera TIV generato automaticamente viene controllato manualmente e modificato utilizzando il protocollo standardizzato che identifica le regioni suscettibili a errori cranio nudo. Dopo l'estrazione del cervello, segmentazione viene eseguita sul T1 cranio-spogliato, dove ciascun voxel cervello assorbe 1 di 3 etichette: GM, materia bianca (WM), o nel liquido cerebrospinale (CSF). La segmentazione viene eseguita automaticamente utilizzando un algoritmo di curva-montaggio robusto applicato a istogrammi globali e locali di intensità; una tecnica sviluppata per affrontare intensità uniformità artefatto e una ridotta separazione tra GM e WM ampiezza intensità nei casi di AD 14.

La componente Brain-Sizer include anche le procedure per la designazione manuale dei ventricoli e la rimozione di strutture sottotentoriali. Segmentazione del CSF ventricolare (vCSF) è particolarmente importante in quanto le dimensioni del ventricolo è un Biomar comunemente usatoker per AD demenza 15. Inoltre, delineazione dei ventricoli e dei plessi corioidei è indispensabile per la corretta identificazione di iperintensità periventricolare (pvSH), che si ritiene rifletta una forma di malattia dei piccoli vasi caratterizzata da collagenosi venosa 5,16,17. Utilizzando T1 per riferimento, rietichettatura manuale di voxel CSF per vCSF si ottiene con operazioni floodFill manuali sull'immagine segmentata. In genere, i ventricoli laterali sono più facili da distinguere dal CSF sulcal. Per questo motivo, si raccomanda di iniziare floodfilling in vista assiale, partendo da fette superiori e in movimento inferiormente. Le parti mediali del sistema ventricolare, in particolare il 3 ° ventricolo, è più difficile da delineare ed è data regole di base di anatomia-speciali che sono descritte nel manuale. Fase finale del Brain-Sizer comprende la rimozione del tronco encefalico, cervelletto, e altre strutture sottotentoriali, con procedure di tracciabilità manuali descritte in un ulteriore set of protocolli standardizzati a base di anatomia.

Il cervello Regione Extraction (SABRE) componente semi-automatica è una procedura parcellizzazione del gasdotto. Questa fase richiede operatori addestrati per identificare i seguenti punti di repere anatomici: anteriore e posteriore commissura (AC, PC); posteriori bordo cervello; canale centrale; sagittale aereo; notch preoccipital; occipito-parietale solco; solco centrale, e; Fessura Sylvian. Sulla base di queste coordinate punto di riferimento, una griglia di 18 Talairach-come viene generata automaticamente e parcellizzazione regionale si compie 19. Luoghi d'interesse sono facilmente identificabili sulle immagini allineate CCAM, che vengono generati automaticamente e controllati manualmente prima di procedure Landmarking SABRE.

La componente Lesione-Seg è la fase finale della pipeline in cui si compie l'identificazione e la quantificazione SH. La segmentazione iniziale SH automatica implementa un algoritmo complesso che comprende PD/T2-based SH segmentation, Fuzzy c-mezzi di mascheramento, e dilatazione ventricolare. Queste operazioni comportano una maschera di segmentazione della lesione generato automaticamente che è controllato manualmente e curato per i falsi positivi e altri errori. Come segnale iperintensa in RM può derivare da fonti non patologiche (ad esempio artefatti di movimento, biologia normale), una formazione adeguata è necessaria per l'identificazione accurata di SH rilevante.

Il risultato finale della pipeline LE è un profilo volumetrico completo contenente 8 differenti volumetrie tessuto e lesioni che sono parcellated in 26 regioni cerebrali SABRE. Per ottenere inter-rater test di affidabilità di un singolo operatore off-site, si consiglia di eseguire la pipeline piena LE sul set formazione fornita con il software (http://sabre.brainlab.ca). Utilizzando i risultati volumetrici, coefficiente di correlazione inter-classe (ICC) 20 statistiche possono essere calcolate per ciascuna classe di tessuto (GM / WM / CSF) in ogni regione SABRE. Utilizzando il segmentation immagini, Similarity Index (SI) 21 statistiche possono essere calcolate per valutare il grado di congruenza spaziale. Inoltre, l'affidabilità intra-rater può essere valutata sui risultati dello stesso operatore, dopo un breve periodo di tempo è passato tra l'operatore 1 ° e 2 ° modifiche di segmentazione. A condizione che l'operatore off-site aderisce alle convenzioni di denominazione dei file descritte nel manuale LE, le statistiche di affidabilità possono essere calcolati off-site utilizzando pacchetti software statistico più elementari. Alla luce di queste controllo di qualità e protocollo standardizzato di video-guida, gli operatori fuori sede possono avere maggiore fiducia che il gasdotto LE viene applicato in modo accurato e affidabile.

Protocol

1. Componente Brain-Sizer

1.1 Totale intracranica Vault estrazione (TIV-E)

  1. Aperto ITK-SNAP_sb, carico T1 Click: File -> Apri immagine in scala di grigi -> Catalogo -> vai alla directory, fare clic su -> Immagine -> Apri -> Avanti -> Fine.
  2. Clicca segno più accanto a vista assiale per ingrandire.
  3. Disattivare (o) mirino con il tasto 'x'.
  4. Fare clic destro e trascinare il mouse verso l'alto per ingrandire cervello nella finestra fino a quando si inserisce senza piccolo riquadro che appare nell'angolo in basso a sinistra.
  5. Regolare l'intensità cliccando: Strumenti -> Contrasto Immagine, quindi trascinare il punto centrale e leggermente a sinistra fino a quando l'immagine si illumina al livello appropriato, Chiudi.
  6. Load TIV-E overlay cliccando: Segmentazione -> Carica da immagine -> Catalogo -> Seleziona TIVauto -> Apri -> Avanti -> Fine.
  7. Iniziare a modificare TIVauto ...
  8. Clicca strumento Pennello -> Seleziona rotonda -> Regola la dimensione del necessario.
  9. Per riconquistare aree colorate TIV, o ATTENTAMENTE riconquistare aree noncolored usano pennello per ridisegnare la maschera TIV.
  10. Per annullare un tratto di pennello di pittura, utilizzare <CTRL+Z> o fare clic su 'Annulla' (a sinistra).
  11. Toggle TIVauto on / off premendo il tasto 's' per verificare che il tessuto cerebrale sia adeguatamente catturato.
  12. Per rimuovere / cancellare TIVauto maschera se over-cattura nonbrain tessuto tasto destro del mouse usando "strumento pennello".
  13. Utilizzare pennello e click sinistro per ridisegnare la maschera TIVauto.
  14. Controllare attentamente ogni fetta di assicurarsi che solo il tessuto cerebrale è Etichetta 1 (verde) e tutti i tessuti nonbrain qualche etichetta diverso da 1 (o colorati a tutti).
  15. Riconquistare TIV se del caso, ed eliminare TIV come appropriato.
  16. Per fette superiori assicurarsi che tutto sotto la dura viene mantenuta per tenere conto di CSF.
  17. Se è difficult a dipingere, utilizzare lo strumento poligono chiuso: click sinistro per aggiungere punti al poligono e fare clic destro per chiuderla in modo tale che tutto quanto contenuto all'interno del poligono è ciò che viene modificato, quindi fare clic su "Accetto" in basso, o se il tracciato non è corretto, fare clic su "Elimina". Modifiche poligonali possono essere annullate facendo clic su Annulla o <CTRL+z>. Vedere la Figura 1.
  18. Quando si è soddisfatti TIV modifiche clicca: Segmentazione -> Save as image -> e modificare il nome del file che termina da "TIVauto" per TIVedit "per indicare che si tratta di 'Fatto', quindi fare clic su 'Salva' (ad es <nome> _TIVedit.).

1.2 Riassegnazione ventricolare

  1. Caricare il T1_IHC.
  2. Regolare l'intensità.
  3. Spegnere il mirino (x).
  4. Selezionare solo l'immagine assiale per visualizzare facendo clic sul segno più accanto alla finestra assiale.
  5. Zoom in (tasto destro del mouse e trascinare).
  6. Caricare l'immagine _seg <name> il T1 selezionando segmentation -> Carica da immagine -> Catalogo -> <name> _seg -> Avanti -> Fine.
  7. Regolare le etichette di disegno per i colori appropriati, attraverso editor di etichetta.
  8. Modificare i colori in modo tale che 5 è viola, 7 è il magenta e il 3 e 4 sono qualcosa di facilmente distinguibili dal resto (ad esempio, la figura 2 mostra 3 = WM cambiamento al blu, e 4 = GM modifica al giallo). Nota: i colori sono arbitrari.
  9. Riassegnare vCSF utilizzando lo strumento floodfill. Vedere la Figura 2.
  10. Salite fette attraverso il cervello per determinare la fetta più superiore con ventricolo e cominciare da lì.
  11. Fare clic sullo strumento floodfill, Seleziona 'etichetta di disegno attivo' = 7 e 'Draw over' = 5.
  12. Spostarsi avanti e indietro tra 'Floodfilling' e limiti del disegno premendo la barra spaziatrice. I limiti sono utilizzati per prevenire la floodfill da riempire alcune aree del ventricolo che sono considerati i buchi neri periventricolare o parte di iperintensità della sostanza bianca.
  13. Wgallina floodfilling, una punta di freccia verde è visibile, e quando è pronto per disegnare un limite, una punta di freccia rossa sarà visibile.
  14. Per riempire, clicca semplicemente lasciato. Sposta giù una fetta, e ripetere se necessario. Utilizzare i limiti idonei a prevenire floodfilling delle regioni nonventricle.
  15. Se le operazioni floodfilling non sono corretti, è sufficiente fare clic su 'Ripristina ", o invertire il' etichetta di disegno attivo 'e' Disegna piu 'colori.
  16. Riempire ogni voxel che si connette al ventricolo, sapendo che cosa non riempire è altrettanto importante quanto sapere cosa riempire.
  17. Continuare a spostare verso il basso fino a quando il 3 ° ventricolo si apre nella cisterna quadrigemina e disegnare un limite al bordo posteriore della cisterna quadrigemina fino commissura posteriore, separa il terzo ventricolo dalla cisterna quadrigemina.
  18. Un limite è necessaria se la commissura posteriore non è completamente visibile e non crea uno spazio chiuso. Una volta che la commessura posteriore, crea uno spazio chiuso, interrompere rietichettatura il quadcisterna rigeminal.
  19. I limiti possono anche essere necessario se la commessura anteriore non racchiude il 3 ° ventricolo.
  20. Smettere di riempire il ventricolo 3 ° volta che i peduncoli cerebrali sono chiaramente visibili in T1, e il canale centrale è rotonda.
  21. I limiti possono essere necessarie anche con la parte anteriore dei ventricoli laterali intorno al tronco encefalico, se sembrano collegarsi al CSF sulcal.
  22. Utilizzare il T1 come una guida su cosa inserire e cosa non da riempire per lobo temporale ventricoli laterali (Toggle segmentazione on e off con 's' chiave).
  23. Al termine, salvare la segmentazione come '_seg_vcsf <nome>' cliccando: Segmentazione -> Save as image-> e quindi aggiungere _vcsf dopo <name> _seg -> Salva.

1.3 Rimozione del tronco cerebrale, cervelletto, e strutture sottotentoriali

  1. Selezionare 'Poligono' dal menu in alto a sinistra.
  2. Segmentazione Toggle off.
  3. Scorrere fino alla prima porzione in cuicervelletto comincia (se tronco encefalico separa prima dell'inizio del cervelletto, vedi le eccezioni delle regole).
  4. Selezionare 'etichetta di disegno attivo' = 'Clear Label' e 'Disegna sopra "=" Tutte le etichette.
  5. Queste etichette di prelievo attivi elimina essenzialmente i dati dall'immagine di segmentazione, quindi esercitare cautela. Annulla (CTRL + Z) funziona ancora, ma solo per un numero limitato di passi indietro.
  6. Click sinistro per disegnare un poligono sopra la dura circonda il cervelletto, e lungo la base del tronco encefalico attraverso il colliculi. Tasto destro del mouse per chiudere poligono.
  7. Fare clic su 'Accetta' a 'Elimina' quella zona della segmentazione, che ora visualizza T1 sottostante che indica che non è più incluso nella segmentazione.
  8. Vai alla fetta successiva verso il basso e ripetere. Fanno sempre i tracciati sul T1, mai sul seg.
  9. Una volta che i peduncoli cerebrali separati, iniziare a rimuovere anche il tronco encefalico e del midollo spinale.
  10. Alla faccia anteriore, tracciare direttamente attraverso il divario. Una volta che vi è una chiara linea durale al anterior fine orbitofrontale (generalmente al di sotto del livello della ghiandola pituitaria, inizia tracciando un arco lungo quella linea dura).
  11. Una volta che il lobo occipitale separa dal lobo temporale, in modo che le uscite di tracciamento dal centro, per rimuovere ogni residuo di 'spazzatura' in questa regione. Vedere la Figura 3.
  12. Ad un certo punto, disegnare i poligoni in modo che solo mantenere quello che è necessario, invece di rimuovere ciò che è superfluo, utilizzando l'opzione 'disegnare invertito' (facendo riferimento al segmento per aiutare nel tracciamento).
  13. Se rimangono solo lobi temporali, è sufficiente disegnare un grande poli intorno al cervelletto e rimuovere tale.
  14. Se è certo che il poligono conterrà solo cervelletto in un successivo fetta di seguito, utilizzare il pulsante "incolla" incollare sul tracciato precedente e usarlo per eliminare il cervelletto.
  15. Una volta che il cervelletto è tutto ciò che rimane nell'immagine, incollare il grande rintracciare giù ogni fetta e "accettare" per eliminare fino a quando non c'è più cervelletto nella imetà.
  16. Ora scorrere verso l'alto attraverso la fetta immagine slice per verificare che le uniche porzioni di segmentazione che rimangono sono sopratentoriale.
  17. Al termine, salvare la segmentazione come '<nome> _seg_vcsf_st' cliccando: Segmentazione -> Save as image-> e quindi aggiungere '_vcsf_st' dopo '_seg' -> Salva.

2. Componente SABRE

2.1 ACPC Allineamento

  1. Aprire ITK-SNAP_sb.
  2. Load 'T1_IHCpre_iso' come descritto nel manuale Brain-Sizer.
  3. Regolare l'intensità come descritto nel manuale Brain-Sizer.
  4. Selezionare il 'strumento di navigazione' dal menu in alto a sinistra.
  5. Poi clicca su 'strumento di allineamento CCAA'.
  6. Load "T1_IHCpre_toACPC.mat file" matrice utilizzando l'opzione di carico in basso a sinistra.
  7. Ingrandite l'immagine facendo clic destro sulla vista assiale e trascinando il mouse verso l'alto.
  8. Modificare la posizione del cervello nella finestra (separata da zoom) per-clic a sinistra su tegli immagine e spostando il mouse a una migliore centro la vista ingrandita. Anche regolare i punti di vista sagittali e coronali. Assicurarsi che la vista sagittale è vicino alla metà di sagittale.
  9. Fare clic sul pulsante 'strumento CCAA'.
  10. Modificare l'incremento di 1.
  11. Controllare Pitch, rollio e imbardata determinato dal file di matrice T1_IHCpre_toACPC.mat, modificare se necessario.
  12. Per trovare il piano CCAM, è probabile necessario ingrandire approfondito, utilizzando lo strumento di navigazione. In qualsiasi punto, passare avanti e indietro tra l'utensile e l'utensile navigazione CCAM (per regolare la vista), e lo strumento ACPC manterrà la posizione e tornare nella posizione precedente. Quando si passa da questi punti di vista, l'immagine cambia avanti e indietro, ma questo è normale.
  13. Utilizzando il pitch up / down e elevare alto / basso, regolare la vista assiale in modo che l'aria condizionata è al suo più spesso (una bella forma ad U delle fibre della sostanza bianca), e il PC dritto, che dovrebbe finire per formare un bel forma di 'buco della serratura'.
  14. L'AC-PC dovrebbe ancheessere visibile con il mirino che passano direttamente sia attraverso l'aria e PC sulla vista sagittale.
  15. Non regolare il pitch ulteriormente una volta che questa fetta è stata determinata. Tuttavia, la funzione 'elevare' può essere utilizzato per spostarsi su e giù attraverso l'immagine senza perdere la fetta CCAA.
  16. Regolare il rullo bilanciando i bulbi oculari nella vista assiale. Regolare la visualizzazione utilizzando lo strumento di navigazione per portare i bulbi oculari nel al campo di vista, quindi tornare allo strumento 'CCAA'.
  17. Utilizzare 'Roll' a sinistra oa destra per assicurarsi che i bulbi oculari sembrano in equilibrio (stesse dimensioni su entrambi i lati), mentre scorrendo l'immagine una fetta alla volta utilizzando 'Elevate', avendo cura di regolare il rotolo, se necessario. Vedere la Figura 4.
  18. Una volta soddisfatto del bilanciamento, NON regolare ulteriormente 'Roll'.
  19. Ora passare a una fetta di sopra dei ventricoli e del corpo calloso in vista assiale (usando 'Elevate', oppure cliccando il mirino a quel livello con 'Navigation ') e posizionare il puntatore vicino al centro del cervello in vista assiale.
  20. Regolare 'Yaw' facendo in modo che il reticolo verticale passa direttamente (o il più vicino possibile) attraverso il piano medio-sagittale nella vista assiale. A volte può essere difficile ottenere l'aereo di linea perfettamente a causa di curvatura naturale del cervello ai poli - creare la misura migliore.
  21. Una volta soddisfatto della posizione, Non regolare 'Yaw' ulteriormente.
  22. Ora posizionare mirino come quella fetta assiale è appena sopra i ventricoli.
  23. Questo dovrebbe essere approssimativamente dove era dal passaggio precedente.
  24. Ora cliccate: Save (assicurarsi che il nome del file è 'T1_IHCpre_toACPC.mat') -> OK.
  25. NOTA: Se il file matrice "T1_IHCpre_toACPC.mat" non richiede la modifica semplicemente chiudi senza salvare.
  26. Se sono state apportate modifiche al file matrice, salvare più file di matrice "T1_IHCpre_toACPC.mat" o salvare un nuovo file di matrice ed eliminare il file matrice "T1_IHCpre_toACPC.mat". Ilsuccessivo comando non funzionerà correttamente se c'è più di 1 file matrice.

2.2 SABRE Landmark Identificazione

Parte 1 - Griglia Coordinate file

  1. Carico in '__T1_IHC_inACPC <nome>'.
  2. Regolare intensità.
  3. Spegnere croce (x).
  4. Ingrandite l'immagine fino a riempire ogni finestra (tasto destro del mouse e trascinate con lo strumento mirino).
  5. Regolare il centro di vista assiale, se necessario, con lo strumento di navigazione (potrebbe essere necessario fare più volte durante la procedura).
  6. Clicca su '2 D-sciabola strumento di 'terra-marcatura.
  7. In vista assiale, scorrere verso l'alto attraverso la images / cervello fino a trovare la sezione CCAA.
  8. Fare clic sul pulsante di opzione 'AC' a sinistra per selezionare il punto di riferimento per definire, quindi fare clic sul AC nella vista assiale.
  9. Un piccolo punto apparirà sul posto si è fatto clic, e il punto di riferimento associato coordinata apparirà accanto al pulsante 'AC' sulla sinistra.
  10. Se il posizionamento non è desirable, fare di nuovo clic e il punto aggiornerà (questo vale per qualsiasi momento durante la creazione del file di griglia).
  11. Fare clic sul pulsante di opzione 'PC' sulla sinistra e poi clicca sul PC sull'immagine assiale.
  12. Fare clic sul pulsante di opzione 'PE' per definire il bordo posteriore del cervello su quella fetta, quindi fare clic sulla parte più posteriore del cervello, sia a sinistra o destra - questo riempie i valori per 'fetta coronale' che sarà utilizzare momentaneamente. Vedere la Figura 5.
  13. Fare clic sul pulsante di opzione 'CA' per definire il canale centrale. Scorrere verso il basso 10 fette dalla vista assiale corrente e fare clic sul centro del canale centrale. Questo riempie il valore per 'fetta sagittale' che sarà utilizzato ora come punto di partenza per cui per trovare il piano sagittale.
  14. Fare clic sul pulsante 'M' per definire il piano sagittale.
  15. In vista sagittale, scorrere a sinistra ea destra un paio di fette per determinare quale porzione ha il minor numero di cervello e l'importo massimo of falce cerebri. Dovrebbe essere entro 2 o 3 fette di valore determinato dal punto di canale centrale.
  16. Fare clic su un punto qualsiasi della sezione sagittale e che il numero fetta verrà inserito su accanto a 'M' sulla sinistra.
  17. Fare clic sul pulsante 'LPRON' per definire la tacca preoccipital partita. In vista coronale, scorrere fino alla sezione indicata accanto a 'fetta coronale'.
  18. Fare clic sulla parte più inferiore del cervello per l'emisfero di sinistra, che appare sul lato destro dell'immagine (convention radiologica).
  19. Fare clic sul pulsante 'RPRON' per definire l'emisfero destro, e fare clic sulla parte più inferiore del lato sinistro dell'immagine (convention radiologica).
  20. I valori prossimi a LPRON e RPRON dovrebbero ora essere riempite, e devono essere in pochi punti l'uno dall'altro.
  21. Il file della griglia è ora pronto per essere salvato. Fare clic su: Salva -> _T1_IHC_inACPC_lobgrid.txt.

Parte 2 - Mappa Object Creation

  1. Aftecreazione di file di griglia r, la fase successiva è la creazione dei primi 4 tracciati dell'oggetto mappa. Tutti questi 4 tracciati vanno eseguite nel piano sagittale. Le fette di tracciamento sono predeterminati e si basano sulla fetta linea mediana selezionati nelle fasi precedenti.
  2. Fare clic sul pulsante 'RSC' per definire il giusto solco centrale superiore. Vai alla sezione indicata accanto a 'Right fetta sagittale'. Le fette sagittali sinistro e destro su cui verranno effettuati i tracciati: 7 fette peri-sagitally dalla linea mediana su ogni lato.
  3. Clic su un punto direttamente sopra il centro del solco centrale, la dura madre. Il solco centrale in questa fetta appare di solito come una piccola rientranza, ed è più comunemente il primo solco anteriore al marginale (crescente) ramo del solco cingolato. Scorrere verso sinistra o verso destra per confermare la posizione del punto di riferimento, ma il tracciato deve essere sempre effettuata sulla corretta fetta sagittale. Nuovamente clic su si trasferirà il punto di riferimento.
  4. Clicca sul rad 'POR'io pulsante per definire il giusto solco occipito-parietale. Questo solco / il tracciamento eseguito dalla dura al cervelletto tentorio.
  5. Uno strumento spline consentirà ora solco tracciato. Click sinistro per creare nuovi punti lungo di esso, e fare clic destro per bloccarla e quindi fare clic su Accetta. Modifiche o funzioni 'Undo' non possono essere eseguite se ci sono errori commessi durante il tracciato. Tuttavia, una volta l'azione di 'clic destro' viene eseguito per completare il tracciato, selezionare 'Elimina' per rifare il tracciato.
  6. Quando l'analisi è completa, selezionare 'Accetta' per bloccarlo dentro
  7. Fare lo stesso per il lato sinistro alla fetta del caso, definendo 'LSC' e 'LOP'.
  8. Fare clic su: Salva (in oggetto cartina) -> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj.

Parte 3 - Surface Rendering Tracciati

  1. Trasferire le immagini precedenti (o ITK-SNAP_sb ancora chiudere e aprire) e caricare l'immagine _T1_IHC_erode_inACPC <nome>.
  2. Fare clic sullo strumento Landmarking 3D SABRE (la finestra should ingrandire a mostrare solo 1 riquadro).
  3. Fare clic su 'SINISTRA' sotto Viewpoint 3D per mostrare la vista a sinistra rendering (in convenzione radiologico, in cui destra e sinistra sono invertiti, in modo che appaia come se fosse l'emisfero destro).
  4. Caricare oggetto di ricalco dal passo precedente cliccando: Carica -> Seleziona '<nome> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj' (NOTA: un bug nel programma tenta automaticamente di anticipare il caricamento del file richiesto, ma gli ingressi in modo errato 'erodere' nel file obj nome prega di selezionare Sfoglia e quindi selezionare la <name> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj Errore caricando oggetto cartina traccia. 'caricare In caso contrario verrà visualizzato un messaggio di errore.': file non può essere aperto per la lettura ').
  5. Per regolare la qualità del rendering, fare clic su: 'congettura', per avere il programma indovinare ai migliori parametri da utilizzare.
  6. Fare clic sul pulsante di opzione 'LSF' di prepararsi a tracciare la Sinistra Sylvian Abisso.
  7. Ora fare clic sul pulsante 'interesse' nella parte inferiore della finestra 3D rendono di Begin Landmarking / tracciabilità (si può attivare o disattivare questa e disattivare con il tasto "x").
  8. Altri luoghi di tracciato possono essere aggiunti quando il pulsante 'Landmark' è ombreggiato verde.
  9. Quando 'Landmark' è selezionata, ogni input del mouse ruoterà il cervello per esaminarlo da una diversa angolazione. ATTENZIONE: tracciare solo i punti di riferimento, mentre in rettilineo 'left' o 'right' orientamento facendo nuovamente clic su sui pulsanti Viewpoint 3D a destra oa sinistra.
  10. Ingrandire o rimpicciolire l'immagine cliccando con il tasto destro e trascinando quando 'Landmark' è selezionata.
  11. Ogni clic aggiunge un punto alla linea.
  12. Iniziate tracciando la fessura Sylvian dal superiore a posteriori fine, nel punto in cui si biforca in piccola ascendente e discendente rami.
  13. Continuare a tracciare la Sylvian lungo la porzione superiore del lobo temporale fino percorsi fuori alla fine.
  14. Se si commette un errore, è sufficiente fare clic sul pulsante 'Undo' per tornare indietro passo dopo passo (o premere CTRL + Z).
  15. Una volta soddisfatti delrintracciamento, clicca su 'Accetta' per bloccare il tracciato. Vedere la Figura 5.
  16. IMPORTANTE: Se è necessario rifare per uno dei tracciati, prima selezionare il pulsante di opzione (a sinistra) del tracciato errato. Quindi fare clic su 'SABRE3D' nella barra dei menu in alto e selezionare 'Elimina ATTUALE accettate Tracing'. Se a un certo punto tutti i tracciati richiedono la rimozione, fare clic su 'Cancella tutti i tracciati accettati' da questo menu a tendina.
  17. Fare clic sul pulsante di opzione 'LC' di tracciare il solco centrale di sinistra.
  18. Inizia dalla fine inferiore al punto di Sylvian fessura direttamente sotto la cessazione del solco.
  19. La linea solo consentirà superiore e posteriore movimento significa che il programma impedisce l'immissione punti che sono anteriori a qualsiasi punto precedente.
  20. Termina tracciando il solco alla fine superiore fino a quando è difficile seguire la curvatura del cervello.
  21. Una volta completata, fare clic su 'Accetta' per bloccarlo dentro
  22. Ora cliccate sul pulsante 'DESTRA' under '3 D Viewpoint 'e ripetere la procedura per il diritto Sylvian Abisso e Central solco.
  23. Ricordatevi di cliccare sul pulsante 'RSF' di tracciare la destra Sylvian fessura, e fare clic sul pulsante di opzione 'RC' per tracciare il solco centrale di destra, cliccando su 'Accetta' dopo ogni analisi è completa.
  24. Una volta che tutti i tracciati sono stati completati, clicca: Save -> Catalogo -> selezionare '<nome> _T1_IHC_erode_inACPC_lobtrace.obj'.
  25. Chiudere ITK-SNAP_sb.

3. Componente Lesione-Seg

3.1 Per le Scansioni con PD/T2 (senza FLAIR)

  1. Aperto ITK-SNAP_sb, carico <nome> T1_IHC, <nome> _PD_inT1_IHC, <nome> _T2_inT1_IHC, Click: File -> Apri immagine in scala di grigi -> Catalogo -> vai alla directory, fare clic su -> Immagine -> Apri -> Avanti -> Fine.
  2. Clicca segno più accanto a vista assiale per ingrandire.
  3. Spegnere il mirino (x).
  4. Zoom in (tasto destro del mouse e trascinare).
  5. Regolare l'intensitàfacendo clic su: Strumenti -> contrasto dell'immagine, quindi trascinare il punto centrale e leggermente a sinistra fino a quando l'immagine si illumina al livello appropriato, Chiudi.
  6. Carico lesionale-seg on PD_inT1_IHC cliccando: Segmentazione -> Carica da immagine -> Catalogo -> Seleziona <name> _LEauto -> Apri -> Avanti -> Fine.
  7. Regolare l'intensità di tutte e 3 le immagini come descritto nel manuale Brain-Sizer.
  8. Fare clic sullo strumento pennello, Seleziona 'etichetta di disegno attivo' = 2 e "Disegna sopra" = etichette visibili.
  9. Utilizzare T1, T2 PD e di informare decisione su cosa catturare lesione.
  10. Utilizzare lo strumento pennello per dipingere etichetta 2 su etichetta 1 per significare lesione (positivi) (segmentazione attivato e disattivato con la 's' chiave).
  11. Utilizzare lo strumento pennello per dipingere l'etichetta 1 su etichetta 2 per indicare falsi positivi. Vedere la Figura 6.
  12. Quando si è soddisfatti con modifiche lesioni seg-click: Segmentazione -> Save as image -> e modificare il nome del file sostituendo "auto" con "edit"alla fine del file per indicare che si tratta di 'Fatto', quindi fare clic su 'Salva' (cioè <nome> _LEedit)

NOTA: Etichetta 2 (colore predefinito è RED) viene utilizzato per indicare lesione.

3.2 Per Scansioni con FLAIR Imaging

  1. Aperto ITK-SNAP_sb, caricare <nome> _FL_inT1_IHC Click: File -> Apri immagine in scala di grigi -> Catalogo -> vai alla directory, fare clic su -> Immagine -> Apri -> Avanti -> Fine.
  2. Clicca segno più accanto a vista assiale per ingrandire.
  3. Spegnere il mirino (x).
  4. Zoom in (tasto destro del mouse e trascinare).
  5. Regolare l'intensità cliccando: Strumenti -> Contrasto Immagine, quindi trascinare il punto centrale e leggermente a sinistra fino a quando l'immagine si illumina al livello appropriato, Chiudi.
  6. Carico lesionale-seg on FL_inT1_IHC cliccando: Segmentazione -> Carica da immagine -> Catalogo -> Seleziona <name> _FLEXauto -> Apri -> Avanti -> Fine.
  7. Regolare intensità descrivered in manuale Brain-Sizer.
  8. Fare clic sullo strumento pennello, Seleziona 'etichetta di disegno attivo' = 2 e "Disegna sopra" = etichette visibili.
  9. Usare FL (uso T1, PD, T2 se necessario) per informare decisione su cosa catturare lesione.
  10. Utilizzare lo strumento pennello per dipingere etichetta 2 su etichetta 1 per significare lesione (positivi) (segmentazione attivato e disattivato con la 's' chiave).
  11. Utilizzare lo strumento pennello per dipingere l'etichetta 1 su etichetta 2 per indicare falsi positivi. Vedere la Figura 7.
  12. Quando si è soddisfatti con modifiche lesione-seg clic: Segmentazione -> Save as image -> e modificare il nome del file cambiando "auto" a "edit" per indicare che si tratta di 'Fatto', quindi fare clic su 'Salva' (cioè <name> _FLEXedit ).

NOTA: Etichetta 2 (colore predefinito è RED) viene utilizzato per indicare lesione.

Representative Results

Affidabilità inter-rater può essere valutata utilizzando diversi parametri. Utilizzando il set di training fornito on-line ( http://sabre.brainlab.ca ), le seguenti operazioni si raccomanda di valutare l'affidabilità inter-rater per ciascuna delle fasi di lavorazione dopo il completamento di LE.

Brain-Sizer:
Per valutare l'affidabilità inter-rater delle procedure di estrazione del cervello, generare volumetria per ogni TIV-E maschere, _TIVedit <nome>, utilizzando il comando <img_count>. Immettere questi volumetria in un pacchetto software statistico (ad esempio SPSS), insieme alle volumetria TIVedit previste per ciascuno dei training set (vedi Excel file / csv fornito on-line) e calcolare il coefficiente di correlazione inter-rater (ICC). Volumetria del cervello Interi per in-house valutatori addestrati avere riportato ICC = 0,99, p <0,0001 1,2. Inoltre, la valutazione del contratto spaziale per la mascheratura TIV può essere valutata utilizzando ilSI 21. Codice MATLAB è disponibile online per calcolare i valori SI tra due valutatori.

Per valutare riassegnazione ventricolare, generare volumi vCSF utilizzando il comando <img_count> per ciascuno dei file segmentazione con i voxel vCSF riassegnati, vale a dire. <nome> _ seg_vcsf. Il volume vCSF è il valore accanto fila '7 'nella colonna intitolata' volume '. Utilizzando le stesse procedure per valutare TIV affidabilità inter-rater, calcolare ICC e SI per vCSF.

La rimozione del tronco encefalico, cervelletto e strutture sottotentoriali può essere valutata allo stesso modo eseguendo il comando <img_count> su _seg_vcsf_st <nome>. I volumi utilizzati per questa maschera di segmentazione sono mostrati alla penultima fila dal titolo 'numero totale di voxel nulli:' sotto 'volume' (l'ultima colonna a destra). Utilizzando le stesse procedure per valutare TIV e vCSF, calcolare ICC e SI per questo mascheramento procedure utilizzando le volumetria nel file excel fornite e dei file _seg_vcsf_st <name>.

SABRE:
Mentre procedure manuali di Brain-Sizer possono essere facilmente valutati utilizzando metriche standard, allineamento ACPC è leggermente più difficile. Per questo motivo, i file matrici vengono forniti per confrontare visivamente per la formazione di operatori off-site. Dopo il completamento dell'allineamento CCAA, aprire una nuova finestra ITK-SNAP_sb, caricare l'immagine T1, quindi caricare la matrice per il caso di formazione fornite on-line, _T1_IHCpre_toACPC.mat <name> e confronta visivamente il beccheggio, rollio, imbardata, e ACPC fetta tra le due immagini.

Per valutare le procedure SABRE Landmarking, eseguire <img_count> sulla maschera parcellated, <name> _SABREparcel_inACPC per ogni caso di formazione. Inserire le volumetrie per ciascuna regione (3-28). Codici regionali SABRE sono forniti online. Utilizzando le stesse procedure per valutare TIV e vCSF, calcolare ICC per ogni regione del cervello SABRE.SABRE parcellated volumetria regionali per in-house valutatori addestrati avere ICCs medi rilevati = 0.98, p <0.01, con valori ICC vanno 0,91-0,99 1,2.

Lesione-Seg:
Poiché questo componente è la fase finale della pipeline LE, affidabilità e precisione dipenderanno le fasi precedenti.

Affidabilità inter-rater di segmentazione SH viene eseguita utilizzando ICC regionale dei volumi SH e l'accordo territoriale delle maschere SH. Per valutare i volumi SH regionali, eseguire <SH_volumetrics>, entrando sia il file lobmask nello spazio T1-acquisizione, <nome> _SABREparcel e il file di segmentazione finale a cura della lesione, _LEedit <nome>. Utilizzando le stesse procedure per valutare volumetria SABRE, calcolare ICC per i volumi delle lesioni all'interno di ogni regione del cervello SABRE. Utilizzando le stesse procedure per valutare un accordo territoriale del processo di mascheramento TIV, calcolare SI per le maschere finali a cura della lesione, <name> _LEedit (o FlexEdit). Gli stessi test di affidabilità possono essere eseguite sia su PD/T2-based segmentazione e segmentazione basata FLAIR.

T1 3D PD/T2
Parametri di imaging Volume assiale SAT (S 1) SPGR Spin Echo Axial FC VEMP VB (interleave)
Pulse Timing
TE (msec) 5 30/80
TR (msec) 35 3.000
Capovolgere Angolo (°) 35 90
TI (msec) N / A N / A
Intervallo di scansione
FOV (cm) 22 20
Spessore di strato (mm) 1.2 / 0 3/0
No. Fette 124 62
Acquisizione
Dimensione della matrice 256 x 192 256 x 192
Dimensione voxel (mm) 0.86 x 0.86 x 1.4 0.78 x 0.78 x 3
NEX 1 0.5
Tempo complessivo (min) 11:00 00:00

Tabella 1. General Electric 1.5T MRI strutturali acquisizione dei parametri.

<td> Axial T2Flair, EDR, FAST
T1 3D PD/T2 FLAIR
Parametri di imaging Axial 3D FSPGR EDR IR Prep Axial 2D FSE-XL, EDR, FAST, il grasso si sedette
Pulse Timing

TE (ms)

3.2 11,1 / 90 140
TR (msec) 8.1 2.500 9.700
Capovolgere Angolo (°) 8 ° 90 ° 90 °
TI (msec) 650 N / A 2.200
Intervallo di scansione
FOV (cm) 22 22 22
Spessore di strato (mm) 1 3 3
No. Fette 186 48 48
Acquisizione
Dimensione della matrice 256 x 192 256 x 192 256 x 192
Dimensione voxel (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
Tempo complessivo (min) 07:20 06:10 07:20

Tabella 2. General Electric 3T MRI strutturali acquisizione dei parametri.

Figura 1
Figura 1. Assiale T1 con inediti volta intracranico totale (TIV) maschera di sovrapposizione (verde). Questo è un esempio di utilizzo dello strumento poligono chiuso in ITK-SNAP_sb per rimuovere il tessuto nonbrain nell'ambito della procedura di modifica manuale del Brain- procedura di estrazione TIV di Sizer.


Figura 2. Assiale T1 con la segmentazione del tessuto overlay. Notare che i colori delle etichette sono arbitrari e possono essere modificati utilizzando lo strumento Label. Immagine a sinistra mostra colori predefiniti. Immagine centrale mostra come CSF (5 = porpora) viene riassegnato a vCSF (7 = magenta). Immagine a destra mostra come il colore WM può essere modificato senza cambiare l'etichetta di classe del tessuto, vale a dire. Etichetta 3 = WM rimane ma il colore può essere modificato al blu.

Figura 3
Figura 3. Assiale T1 con il tessuto segmentazione sovrapposizione (immagine a sinistra, GM = giallo, WM = arancione, CSF = viola) (a sinistra). Raffigurato è un esempio di rimozione manuale delle strutture sottotentoriali utilizzando lo strumento polygo n chiuso in ITK-SNAP_sb (al centro) e la segmentazione del tessuto finale dopo la rimozione (a destra). Come in Figura 2, l'immagine di destra mostra come il colore WM può essere modificato senza cambiare l'etichetta classe tessuto, cioè. Etichetta 3 = WM rimane ma il colore può essere modificato al blu.

Figura 4
Figura 4. Assiale T1 nello spazio acquisizione prima (a sinistra) e dopo (a destra) viene eseguita allineamento AC-PC.

Figura 5
T1 Figura 5. Due esempi che mostrano le procedure Landmarking SABRE. Axial AC-PC allineato con AC (giallo), PC (blu), e il margine posteriore (rosa) posizionamenti punto di riferimento (a sinistra). A T1-superficie rendering 3D (a destra) con Sylvian fessura (viola) e centsolco RAL (colore rosa) delineazione.

Figura 6
Figura 6. Assiale PD (a sinistra) con overlay generato automaticamente lesione (al centro), e lesioni modificato manualmente (rosso) overlay (a destra).

Figura 7
Figura 7. Assiale FLAIR (a sinistra), con sovrapposizione generato automaticamente lesione (al centro), e lesioni modificato manualmente (rosso) overlay (a destra).

Discussion

La segmentazione e parcellizzazione procedura LE è stato sviluppato appositamente per ottenere volumetria regionali da MRI di AD e normale anziani. Mentre ci sono numerosi oleodotti completamente automatici che applicano algoritmi di calcolo complessi per eseguire queste operazioni, questi strumenti tendono a mancare la precisione individualizzato e la precisione che oleodotto semi-automatico di LE produce. Il trade-off con i processi semi-automatici sono le risorse necessarie per formare adeguatamente gli operatori con le conoscenze anatomiche e le competenze computazionali necessarie per applicare una pipeline così completo. Tuttavia, uno dei vantaggi principali di una pipeline di imaging individualizzato è la capacità di ottenere volumetria quantitative da moderata a casi gravi di neurodegenerazione quando condotte automatiche sicuro.

Come il gasdotto LE è già stato valutato e applicato a diverse popolazioni anziane e dementi 1,2,13,14,19,22,23, le principali questioni che are di solito incontrate da operatori addestrati sono stati ben documentati e sono riassunte di seguito.

Il controllo manuale e la modifica richiesta con il componente Brain-Sizer include la procedura di estrazione di mascheramento TIV, vCSF riassegnazione e la rimozione manuale del tronco encefalico, cervelletto e altre strutture sottotentoriali. Per l'estrazione del cervello, l'uscita automatica TIV è generalmente una maschera discreto purché le immagini PD/T2 originali sono di buona qualità. Tuttavia, a causa dei valori di intensità relative dei vascolare e nervo mediale tessuto ai poli temporale inferiore, prossimale alle arterie carotidi, questa regione genere richiede qualche modifica. Inoltre, mucose nella cavità nasale tende a colpire istogrammi intensità regionali, inclinazione intensità valori di cut-off nelle regioni frontali anteriori, che tendono a richiedere ulteriore modifica manuale della maschera automatica TIVauto. Infine, ulteriore modifica manuale è tipicamente richiesto nelle regioni più superiori, dove glatrofia Obal tende a provocare un aumento del volume di CSF subaracnoideo appena sotto la dura madre. In alternativa, atrofia associata con l'allargamento del ventricolo tende a minimizzare gli interventi dell'operatore necessarie con vCSF riassegnazione. Un altro vantaggio di avere un approccio coregistrazione tri-caratteristica è la capacità di identificare infarti piene di liquido cistiche prossimale ai ventricoli, potenzialmente causa di vasculopatia venosa periventricolare 5,24-26, che sono identificabili per la loro intensità relativa sul PD e T1 ( iperintensa in PD, ipointensa in T1). Questi hypointensities possono essere delineati da vCSF utilizzando i limiti di manuali redatti in ITK-SNAP_sb prima alle operazioni floodfilling. Poiché vCSF riassegnazione viene eseguita nello spazio T1-acquisizione, nei casi in cui l'allineamento discosta lontana dal piano CCAC, un limite può essere necessaria per il 3 ° ventricolo e la cisterna quadrigemina, se il PC non è completamente visibile. Sebbene il tentorio è una struttura relativamente semplice differentiate, diverse regole basate anatomia-assistono nel guidare la rimozione manuale del tronco cerebrale e strutture sottotentoriali, in particolare quando localizzare la separazione dei peduncoli cerebrali dal lobo temporale mediale.

SABRE Landmarking è una procedura basata stereotassica-eseguita in immagini CCAA allineate normali, consentendo per la localizzazione moderatamente prevedibile di particolari punti di repere anatomici. Le eccezioni a questa sono casi con atrofia estrema e la variabilità normale a causa di differenze individuali nella neuroanatomia. Risultati atrofia cerebrale in una perdita complessiva di parenchima, aumentando CSF ​​lungo la linea mediana che circonda la falce cerebrale, che aumenta la difficoltà di scegliere punti appropriati di inserire punti di riferimento. Sono necessari protocolli basati su regole, individuando i casi in cui sono richieste eccezioni alla regola generale. Normali variazioni di anatomia, in particolare nella posizione relativa del solco centrale e il solco parieto-occipitale, aumentano anche le difficoltàty di delineazione manuale di queste strutture. Tuttavia, l'interfaccia utente grafica utilizzata da SABRE consente la rotazione in tempo reale di immagini della superficie rendering, che aiuta in modo significativo nel processo decisionale per la visualizzazione di questi punti di riferimento particolari. Infine, un protocollo basato su regole sono state integrate a livello di programmazione nel software per prevenire la violazione ad esempio l'operatore centrale solco delineazione è costretto a muoversi posteriormente (line tracing è impedito di tornare indietro su se stessa).

Procedura di controllo manuale del componente Lesione-Seg richiede competenze in identificazione visiva di iperintensità rilevante, una competenza percezione visiva che si acquisisce solo dopo l'esposizione alle scansioni con diversi gradi di SH. Algoritmi di minimizzazione falsi-positivi assistono con la rimozione della maggior parte degli errori nella segmentazione iniziale. Tuttavia, la differenziazione tra spazi perivascolari dilatati (spazi Virchow-Robin: VRS) nel nucleo lentiform e rilevant SH nella capsula esterna, claustrum, estrema capsula, e regioni subinsular può essere difficile. Questo è particolarmente difficile nei casi con VRS nei gangli basali. Un recente documento che delinea principi di informativa cambiamenti vascolari su Neuroimaging (STRIVE), ha raccomandato un criterio dimensioni per differenziare VRS lacunes, e descrivere VRS ad essere più lineare e l'intensità CSF su MRI. Per affrontare questi problemi con l'identificazione VRS, LE ha adottato: a) una regola di base di anatomia, che impedisce agli operatori di selezionare qualsiasi iperintensità che rientra all'interno del nucleo lentiform, b) un criterio dimensione di escludere iperintensità inferiore a 5 mm di diametro, e c) una regola intensità relativa di esclusione supplementare dovuto all'intensità CSF relativa sulla PD, T2 e T1 27. Inoltre, il normale segnale iperintensa può essere trovato lungo la linea mediana e la falce cerebrale, in particolare su immagini FLAIR, che può essere difficile distinguere tra SH rilevante lungo il corpo calloso. In casi ditale sovrapposizione, regole basate anatomia-sono attuati in cui vengono accettati solo SH che si estendono fuori nelle regioni periventricolari.

In conclusione, è importante rendersi conto che questa componente scritta è intesa a completare una pubblicazione di video-guida standardizzata protocollo JoVE ( http://www.jove.com ). Mentre figure statiche tradizionali aiutino a spiegare alcuni concetti, tutorial video-based sono più efficaci nel comunicare i processi metodologici complessi coinvolti con una pipeline neuroimaging globale come lesione Explorer.

Disclosures

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

Gli autori ringraziano il sostegno finanziario dalle seguenti fonti. Lo sviluppo e la sperimentazione di varie analisi di neuroimaging è stato supportato da numerose borse di studio, in particolare dai Canadian Institutes of Health Research (MOP # 13129), la Alzheimer Society of Canada e Alzheimer Association (USA), la Heart and Stroke Foundation Partnership canadese Stroke Recovery (HSFCPSR), e la Fondazione LC Campbell. JR riceve il sostegno stipendio dalla Alzheimer Society of Canada; SEB dal Research Institute Sunnybrook e Dipartimenti di Medicina presso Sunnybrook e U of T, compresa la Brill Sedia in Neurologia. Gli autori ricevono anche il supporto stipendio dal 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

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