Lesjon Explorer: En video-guidet, Standardisert protokoll for nøyaktig og pålitelig MRI-avledet Volumetrics i Alzheimers sykdom og Normal eldreomsorg

Medicine
 

Summary

Lesjon Explorer (LE) er en semi-automatisk, bildebehandling rørledning utviklet for å oppnå regional hjernevev og subkortikale hyperintensity lesjon Volumetrics fra strukturell MR av Alzheimers sykdom og normal eldre. For å sikre en høy grad av nøyaktighet og pålitelighet, er følgende en video-guided, standardisert protokoll for LE sin manuelle prosedyrer.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Innhenting in vivo menneskelige hjerne vev Volumetrics fra MR er ofte komplisert av ulike tekniske og biologiske problemstillinger. Disse utfordringene blir forverret når betydelig hjerne atrofi og aldersrelaterte hvit substans endringer (f.eks Leukoaraiosis) er til stede. Lesjon Explorer (LE) er en nøyaktig og pålitelig Bildediagnostiske rørledning spesielt utviklet for å håndtere slike saker ofte observert på MR av Alzheimers sykdom og normal eldre. Rørledningen er et komplekst sett av halvautomatiske prosedyrer som tidligere er blitt validert i en serie av indre og ytre pålitelighet tester 1,2. Men, er LE sin nøyaktighet og pålitelighet svært avhengig av riktig opplæring manuelle operatører for å utføre kommandoer, identifisere tydelige anatomiske landemerker, og manuelt redigere / verifisere ulike datagenerert segmentering utganger.

LE kan deles inn i tre hovedkomponenter, som hver krever et sett av kommandoer og manuell operasjoner: 1) Brain-Sizer, 2) SABRE, og 3) Lesjon-seg. Brain-Sizer sin manuelle operasjoner innebærer redigering av den automatiske skallen-strippet totale intrakranielle hvelv (TIV) ekstraksjon maske, utpeking av ventrikkel cerebrospinalvæsken (vCSF) og fjerning av subtentorial strukturer. Den SABRE komponenten krever kontroll av bildejusteringen langs fremre og bakre commissure (ACPC) plan, og identifisering av flere anatomiske landemerker som kreves for regional parcellation. Endelig innebærer Lesjon-Seg komponent manuell kontroll av den automatiske lesjon segmentering av subcortical hyperintensities (SH) for falske positive feil.

Mens opplæring av LE rørledning på stedet er å foretrekke, lett tilgjengelige visuelle læringsverktøy med interaktive treningsbilder er et levedyktig alternativ. Utviklet for å sikre en høy grad av nøyaktighet og pålitelighet, følgende er en steg-for-steg, video-guidet, standardisert protokoll for LE sin manuelle prosedyrer.

Introduction

Brain bildeanalyse er et voksende felt av nevrovitenskap som krever dyktige operatører med en høy grad av beregningsorientert og nevroanatomi kompetanse. For å oppnå kvantitativ informasjon fra magnetic resonance imaging (MRI), er opplært operatør ofte nødvendig for å implementere, overvåke og redigere datagenererte bildeutganger generert fra rå MRI. Mens mange 'helautomatiske' tenkelig verktøy er fritt tilgjengelig via internett, nøyaktighet og pålitelighet er tvilsom når den brukes av en nybegynner operatør mangler kunnskap, opplæring og kjennskap til den nedlastede verktøyet. Selv om opplæring på stedet er den mest foret pedagogisk tilnærming, er presentasjonen av en video-guided, standardisert protokoll et levedyktig alternativ, spesielt hvis ledsaget av en trenings sett med bilder. Videre kan treningssett av bilder benyttes til kvalitetskontroll tiltak, slik som et off-site inter-rater pålitelighet test.

Den challenges for å utvikle et bildebehandlings rørledningen, særlig når en skal studere aldring og Alzheimers sykdom (AD), omfatter et bredt spekter av tekniske og biologiske problemstillinger. Selv om noen tekniske problemene løses med etterbehandling korreksjonsalgoritmer 3, variasjon pga individuelle forskjeller og patologiske prosesser innføre mer kompliserte hindringer. Brain atrofi og ventrikkel utvidelse kan redusere levedyktigheten til registreringen fordreining og mal-samsvarende tilnærminger. Tilstedeværelsen av aldersrelatert hvit materie forandrer 4 og småkarssykdom 5,6, observert som subcortical hyperintensities (SH) 7,8, cystisk væskefylte lakunært lignende infarkter 9,10, og utvidede perivaskulære mellomrom 11,12, videre komplisere segmenteringsalgoritmer. I tilfeller med betydelig hvit substans sykdom, kan en enkelt T1 segmentering resultere i overestimering av grå substans (gm) 13, som bare kan korrigeres med en ekstra segmentation bruker proton tetthet (PD), T2-vektet (T2), eller væske-svekkede inversjon recovery (FLAIR) bildebehandling. I lys av disse utfordringene, implementerer Lesjon Explorer (LE) bildebehandling rørledning en semi-automatisk tri-funksjonen (T1, PD, T2) tilnærming, utnytte trente operatører på bestemte stadier når menneskelig intervensjon er å foretrekke 1,2.

Brain ekstraksjon (eller skalle stripping) er typisk en av de første operasjoner som utføres i neuroimaging. Gitt dette, nøyaktigheten av den totale intrakranielle hvelv (TIV) utpakkingen påvirker sterkt påfølgende operasjoner lenger ned rørledningen. Betydelig over-erosjon, noe som resulterer i tap av hjernen, kan føre til overestimering av hjernen atrofi. Alternativt, betydelig under-erosjon, noe som resulterer i inkludering av dura og andre nonbrain saken, kan føre til inflasjon av hjernevolum. LE Brain-Sizer komponentadresser mange av disse spørsmålene ved hjelp av en tri-funksjon (T1, T2, og PD) tilnærming til å generereen TIV maske, som gir overlegne resultater i forhold til enkeltfunksjonsmetoder en. I tillegg er det automatisk genererte TIV maske manuelt kontrollert og redigeres ved hjelp av standardisert protokoll som identifiserer områder som er mottakelige for skallen stripping feil. Etter ekstraksjon hjernen, er segmentering utført på skallen-strippet T1, hvor hver voksel hjernen er tilordnet en av tre etiketter: GM, hvit substans (WM), eller cerebrospinal væske (CSF). Segmentering gjøres automatisk ved hjelp av en robust kurvetilpasning algoritme anvendt på globale og lokale intensitet histogrammer; en teknikk utviklet for å håndtere intensitet uniformiteter gjenstand og en redusert atskillelse mellom GM og WM intensitet amplitude i AD tilfeller 14.

The Brain-Sizer komponent inneholder også prosedyrer for manuell utpeking av ventriklene og fjerning av subtentorial strukturer. Segmentering av ventrikkel CSF (vCSF) er spesielt viktig som ventrikkel størrelse er et vanlig brukt BioMarker for AD demens 15. I tillegg er avgrensing av ventriklene og årehinnen plexus avgjørende for riktig identifisering av periventricular hyperintensities (pvSH), som antas å reflektere en form for små fartøy sykdom karakterisert ved venøs collagenosis 5,16,17. Ved hjelp av T1 for referanse, er manuell relabeling av CSF voxel til vCSF oppnås med manuelle floodfill operasjoner på segmentert bildet. Vanligvis sideventriklene er lettere å skille fra lengdefure CSF. Av denne grunn er det anbefalt å begynne floodfilling i aksial visning, fra overlegen skiver og flytte inferiorly. Den mediale deler av ventrikkel-systemet, spesielt i 3. ventrikkel, er vanskeligere å avgrense og gis spesielle anatomi baserte regler som er skissert i manualen. Brain-Sizer endelige trinn omfatter fjernelse av hjernestammen, cerebellum og andre subtentorial konstruksjoner, ved hjelp av manuelle tracing fremgangsmåter beskrevet i et ekstra sett ot anatomi-basert standardiserte protokoller.

Den semi-automatisert Brain Region Extraction (SABRE) komponenten er rørledningen parcellation prosedyre. Denne fasen krever opplærte operatører å identifisere følgende anatomiske landemerker: fremre og bakre commissure (AC, PC); posterior hjernen kanten; sentrale kanalen; mid-sagittalplan; preoccipital hakk; bakhode-parietal sulcus; sentrale sulcus, og; Sylvian sprekken. Basert på disse skjell koordinater, er en Talairach lignende 18 grid automatisk generert og regional parcellation oppnås 19. Landemerker er lett identifiseres på ACPC stilte bilder, som blir generert automatisk og manuelt kontrollert før SABRE landmarking prosedyrer.

Lesjonen-Seg komponenten er den siste fasen av rørledningen der SH identifisering og kvantifisering er skjedd. Den første automatiske SH segmentering implementerer en kompleks algoritme som inkluderer PD/T2-based SH segmentation, fuzzy c-midler maskering, og ventrikkel dilatasjon. Disse operasjonene resultere i en automatisk generert lesjon segmentering maske som er manuelt kontrollert og redigert for falske positiver og andre feil. Som hyper signal på MR kan resultere fra nonpathological kilder (f.eks bevegelsesartefakt, normal biologi), kreves riktig trening for nøyaktig identifikasjon av relevant SH.

Det endelige resultatet av LE rørledningen er en omfattende volumet profil som inneholder åtte forskjellige vev og lesjon Volumetrics som parcellated inn 26 SABRE hjerneregioner. For å få en individuell bruker inter-rater reliabilitet test off-site, anbefales det å utføre den fullstendige LE rørledning på treningssettet som følger med programvaren (http://sabre.brainlab.ca). Bruke volumetriske resultater, inter-klasse korrelasjonskoeffisient (ICC) 20 statistikk kan beregnes for hvert organ klasse (GM / WM / CSF) i hver SABRE regionen. Bruke segmentation bilder, Likhet Index (SI) 21 statistikk kan beregnes for å vurdere graden av romlig kongruens. I tillegg kan intra-rater reliabilitet vurderes på samme operatørens resultater, etter en kort periode av tid som har gått mellom operatørens 1 og 2. segmentering redigeringer. Forutsatt at off-site operatør følger filen navnekonvensjoner skissert i LE manualen, kan pålitelighet statistikk beregnes off-site bruker mest grunnleggende statistiske programvarepakker. Gitt disse kvalitetskontroll og video-guidet standardisert protokoll, kan off-site operatører har større tillit til at LE rørledningen påføres nøyaktig og pålitelig.

Protocol

En. Brain-Sizer Component

1.1 Total Intrakraniell Vault Extraction (TIV-E)

  1. Åpen ITK-SNAP_sb, last T1 Klikk på: Fil -> Åpne gråtonebilde -> Browse -> gå til katalogen, klikk -> Bilde -> Open -> Neste -> Fullfør.
  2. Klikk plusstegnet ved siden av aksial visning for å forstørre.
  3. Slå av (eller på) trådkorset med 'x' tasten.
  4. Høyre klikk og dra musen oppover for å forstørre hjernen i vinduet til den passer uten liten boks vises i nedre venstre hjørne.
  5. Juster intensiteten ved å klikke på: Verktøy -> bildekontrast, deretter drar midtpunkt opp og litt til venstre til bildet lysere til riktig nivå, Lukk.
  6. Laste TIV-E overlegg ved å klikke: Segmentering -> Load from image -> Browse -> Velg TIVauto -> Open -> Neste -> Fullfør.
  7. Begynn å redigere TIVauto ...
  8. Klikk Paintbrush verktøy -> Velg runde -> Juster størrelse etter behov.
  9. Å gjenerobre fargede TIV områder, eller NØYE gjenerobre noncolored områder bruker pensel til å male TIV maske.
  10. Hvis du vil angre et maleri penselstrøk, bruker <CTRL+Z> eller klikk 'Angre' (til venstre).
  11. Toggle TIVauto på / av ved å trykke 's' for å kontrollere at hjernevev er hensiktsmessig fanget.
  12. For å fjerne / slette TIVauto maske hvis det over-fanger nonbrain vev høyreklikk med "pensel verktøyet".
  13. Bruk pensel og venstreklikk for å male TIVauto maske.
  14. Sjekk hver skive nøye for å være sikker på bare hjernevev er Etikett 1 (grønn) og alle nonbrain vev er noen etikett annet enn en (eller ikke farget i det hele tatt).
  15. Gjenfangst TIV som hensiktsmessig, og slette TIV som passer.
  16. For overlegen skiver sørge for at alt under dura holdes til ansvar for CSF.
  17. Hvis det er difficult å male, bruke den lukkede polygon verktøy: Venstreklikk for å legge til punkter i polygonet og høyreklikk for å lukke det slik at alt som finnes i polygon er hva som blir endret, og klikk deretter på "Godta" nederst, eller hvis sporing er feil, klikker du "Slett". Polygon endringer kan angres ved å klikke angre eller <CTRL+z>. Se figur 1.
  18. Når du er fornøyd med TIV modifikasjoner klikk: Segmentering -> Lagre som bilde -> og endre filnavn som slutter fra «TIVauto" til TIVedit "for å indikere at det er 'Ferdig', klikk deretter på 'Lagre' (f.eks <navn> _TIVedit.).

1.2 Ventrikulær Overføring

  1. Laste T1_IHC.
  2. Juster intensiteten.
  3. Slå av trådkorset (x).
  4. Velg bare den aksiale bildet for å se ved å klikke på plusstegnet ved siden av den aksiale vinduet.
  5. Zoome inn (høyreklikk og dra).
  6. Laste <navn> _seg bildet over T1 ved å velge segmentation -> Load from image -> Browse -> <navn> _seg -> Neste -> Fullfør.
  7. Juster tegne etikettene til de riktige fargene, gjennom etiketten redaktør.
  8. Endre fargene slik at 5 er lilla, 7 er magenta, og 3 & 4 er noe lett gjenkjennelig fra resten (f.eks Figur 2 viser 3 = WM bytt til blå, og 4 = GM bytt til gul). Merk: Fargene er vilkårlig.
  9. Tilordne vCSF ved å bruke floodfill verktøyet. Se figur 2.
  10. Gå opp skiver gjennom hjernen for å bestemme den mest overlegne skive med ventrikkel og begynner der.
  11. Klikk floodfill verktøyet, Velg "Aktiv tegning label '= 7 og" Tegn over "= 5.
  12. Veksle frem og tilbake mellom "Floodfilling 'og Tegning grenser ved å trykke på mellomromstasten. Grensene brukes til å hindre at floodfill fra å fylle visse områder av ventrikkelen som anses periventricular sorte hull eller en del av hvit substans hyperintensities.
  13. Whøne floodfilling, en grønn pil tips er synlig, og når du er klar til å trekke en grense, vil en rød pil tips være synlig.
  14. Å fylle, bare venstreklikk. Flytt ned en skive, og gjenta ved behov. Bruk grensene som er nødvendig for å hindre floodfilling av nonventricle regioner.
  15. Hvis floodfilling operasjoner er feil, klikker du bare "Angre", eller reversere "Aktiv tegning etiketten" og "Tegn over" farger.
  16. Fyll hver voxel som kobles til ventrikkel, vel vitende om hva som ikke skal fylle er like viktig som å vite hva du skal fylle.
  17. Fortsett å flytte ned til 3. ventrikkel åpnes i quadrigeminal sisternen og trekke en grense på bakre kant av quadrigeminal sisternen til posterior commissure skiller tredje ventrikkel fra quadrigeminal sisterne.
  18. En grense er nødvendig dersom posterior commissure er ikke fullt synlig og skaper ikke et lukket rom. Når posterior commissure skaper et lukket rom, slutte ometikettering quadrigeminal sisterne.
  19. Grenser kan også være nødvendig hvis den fremre commissure ikke vedlegge 3. ventrikkel.
  20. Slutt å fylle den 3. ventrikkel når de cerebrale peduncles er klart synlige på T1, og den sentrale kanalen er rund.
  21. Grenser kan også være nødvendig med fremre del av den laterale ventriklene rundt hjernestammen, hvis de synes å koble til lengdefure CSF.
  22. Bruk T1 som en guide på hva du skal fylle ut og hva som ikke skal fylle for tinninglappen sideventriklene (Toggle segmentering av og på med 's' tasten).
  23. Når du er ferdig, lagre segmentering som '<navn> _seg_vcsf' ved å klikke: Segmentering -> Lagre som bilde-> og deretter legge _vcsf etter <navn> _seg -> Lagre.

1.3 Fjerning av hjernestammen, lillehjernen, og Subtentorial Structures

  1. Velg 'Polygon verktøy "fra øverst til venstre menyen.
  2. Toggle segmentering av.
  3. Bla til første skive somcerebellum begynner (hvis hjernestammen skiller før lillehjernen begynner, se regel unntak).
  4. Velg "Aktiv tegning label '=' Clear Etikett 'og' tegne over '=' Alle etiketter '.
  5. Disse aktive tegne etiketter hovedsak sletter data fra segmentering bildet, så vær forsiktig. Angre (CTRL + Z) fortsatt fungerer, men kun for et begrenset antall skritt tilbake.
  6. Til venstre for å trekke en polygon over dura omgir lillehjernen, og langs undersiden av hjernestammen over colliculi. Høyreklikk for å lukke polygon.
  7. Klikk "Godta" til "Slett 'det området av segmentering, som nå vil vise T1 under indikerer det er ikke lenger inkludert i segmentering.
  8. Gå til neste skive ned og gjenta. Alltid gjøre de tracings på T1, aldri på segmentet.
  9. Når de cerebrale peduncles skille, begynner også å fjerne hjernestammen og ryggmargen.
  10. På den fremre del, spor tvers over gapet. Når det er en klar dural linje ved anterior orbitofrontal ende (som regel under nivået av hypofysen, begynne å spore en bue ut langs denne linje dura).
  11. Når bakhodelappen skiller fra tinninglappen, sikre at sporings utganger fra sentrum, for å fjerne eventuelle gjenværende "junk" i denne regionen. Se figur 3.
  12. På et tidspunkt, tegne polygoner, slik at de bare vil holde det er nødvendig, i stedet for å fjerne det som er nødvendig, ved hjelp av "draw invertert alternativet (under henvisning til segmentet for å bistå ved sporing).
  13. Hvis bare tinninglappene fortsatt, bare trekke en stor poly rundt lillehjernen og fjerne det.
  14. Hvis det er sikkert at den polygon vil kun inneholde lillehjernen på en påfølgende stykke nedenfor, bruke "lim"-knappen for å lime på forrige sporing og bruke den til å slette lillehjernen.
  15. Når lillehjernen er alt som gjenstår i bildet, lim den store tracing ned hver skive og "godta" for å slette det før det ikke er mer cerebellum i imalder.
  16. Nå blar opp gjennom bildet skive etter skive for å bekrefte at de bare deler av segmentering som gjenstår er supratentorial.
  17. Når du er ferdig, lagre segmentering som '<navn> _seg_vcsf_st' ved å klikke: Segmentering -> Lagre som bilde-> og deretter legge '_vcsf_st "etter" _seg' -> Lagre.

2. SABRE Component

2.1 ACPC Alignment

  1. Åpne ITK-SNAP_sb.
  2. Load 'T1_IHCpre_iso' som beskrevet i Brain-Sizer manual.
  3. Juster intensiteten som beskrevet i Brain-Sizer manual.
  4. Velg 'navigasjonsverktøyet "fra øverst til venstre menyen.
  5. Klikk deretter på 'ACPC justering verktøy'.
  6. Load "T1_IHCpre_toACPC.mat" matrix-fil ved hjelp av last alternativet i nedre venstre hjørne.
  7. Zoome inn på bildet ved å høyreklikke på aksial visning og dra musen oppover.
  8. Forandre retningen av hjernen i vinduet (separat fra zooming) av venstre-klikke på than bilde og bevege musen rundt for å bedre midt zoomet visning. Juster også sagittal og koronale utsikt. Kontroller at sagittal visning er nær midten av sagittal.
  9. Klikk på 'ACPC verktøy "-knappen.
  10. Endre tilvekst til en.
  11. Sjekk Pitch, Roll og Yaw bestemmes av T1_IHCpre_toACPC.mat matrise fil, endre om nødvendig.
  12. For å finne den ACPC flyet, er det sannsynlig nødvendig å zoome inn tett ved hjelp av navigeringsverktøy. På ethvert tidspunkt, bytte frem og tilbake mellom navigasjonsverktøyet og ACPC verktøy (for å justere visningen), og ACPC verktøyet vil holde posisjonen og returnere det til forrige posisjon. Når du bytter mellom disse synspunktene, vil bildet endre frem og tilbake, men dette er normalt.
  13. Ved å bruke banen opp / ned og heve opp / ned, justere aksial visning slik at AC er på sitt tykkeste (en fin u-form av hvit substans fibre), og PC-en rett over, som skulle ende opp som danner en fin "nøkkelhullet"-form.
  14. AC-PC bør ogsåvære synlig med trådkorset som passerer rett gjennom både AC og PC på midten av sagittal visning.
  15. Ikke juster banen ytterligere en gang dette stykket har blitt bestemt. Imidlertid kan den "heve"-funksjonen brukes til å flytte opp og ned gjennom bildet uten å miste ACPC skive.
  16. Nå justere roll ved å balansere øyeepler i aksial visning. Juster visningen ved hjelp av navigasjonsverktøy for å bringe øyeepler i å synsfeltet, deretter bytte tilbake til den "ACPC" verktøy.
  17. Bruk 'Roll' venstre eller høyre for å sørge for at de øyeepler ser jevnt balansert (samme størrelse på begge sider) mens du blar gjennom bilde en skive om gangen med 'Elevate', og pass på å justere roll som nødvendig. Se figur 4.
  18. Når fornøyd med balansen, ikke justerer 'Roll' videre.
  19. Nå flytter til et stykke ovenfor ventriklene og corpus callosum i aksial visning (ved å bruke "Elevate ', eller klikke trådkorset på dette nivået ved hjelp av' Navigation ') og plassere trådkorset nær sentrum av hjernen i aksial visning.
  20. Juster 'Yaw' ved å sørge for at den vertikale trådkors passerer direkte (eller så nært som mulig) gjennom mid-sagittalplan i aksial visning. Noen ganger kan det være vanskelig å få flyet til perfekt stille opp på grunn av naturlig krumning av hjernen ved polene - skape best mulig passform mulig.
  21. Når fornøyd med plasseringen, ikke justerer 'Yaw' videre.
  22. Nå plasserer trådkorset slik at aksial skive er like over ventriklene.
  23. Dette bør være omtrent hvor det var fra det foregående trinnet.
  24. Nå klikker: Save (pass på at filnavnet er "T1_IHCpre_toACPC.mat ') -> OK.
  25. MERK: Hvis "T1_IHCpre_toACPC.mat" matrix-fil krever ikke endring bare lukke uten å lagre.
  26. Hvis endringer ble gjort i matrisen fil, spare over "T1_IHCpre_toACPC.mat" matrise-fil eller lagre en ny matrise fil og slett "T1_IHCpre_toACPC.mat" matrix-fil. Denneste kommandoen vil ikke fungere riktig hvis det er mer enn en matrise fil.

2.2 SABRE Landmark Identifikasjon

Part 1 - Grid File Koordinater

  1. Last i '<navn> __T1_IHC_inACPC'.
  2. Juster intensiteten.
  3. Slå av trådkorset (x).
  4. Zoome inn på bildet til det fyller hvert vindu (høyreklikk og dra med trådkorset verktøy).
  5. Juster sentrum av aksial visning om nødvendig, med navigasjonsverktøy (må kanskje gjøre flere ganger i løpet av prosedyren).
  6. Klikk på '2 D-sabel land-merking "verktøy.
  7. I aksial visning, blar opp gjennom images / hjernen til du finner ACPC skive.
  8. Klikk på 'AC' alternativknappen til venstre for å velge som landemerke for å definere, klikk deretter på AC i aksial visning.
  9. En liten prikk vises på stedet du klikket, og den tilhørende landemerke koordinere vises nå ved siden av "AC"-knappen til venstre.
  10. Dersom plasseringen er ikke ønskeligee, klikk igjen og poenget vil oppdatere (dette gjelder for ethvert punkt under opprettelsen av rutenettet fil).
  11. Klikk på "PC" alternativknappen til venstre og klikk deretter på PC-en på den aksiale bildet.
  12. Klikk på 'PE' radio-knappen for å definere den bakre kanten av hjernen på at skive, og klikk deretter på den mest bakre del av hjernen, enten på venstre eller høyre - dette fyller inn verdier for 'koronale skive "som vil brukes øyeblikk. Se figur 5.
  13. Klikk på 'CA' radio-knappen for å definere den sentrale kanalen. Scroll ned 10 skiver fra dagens aksial visning og klikk på midten av den sentrale kanalen. Dette fylles i verdien for 'sagittal skive' som skal brukes nå som et utgangspunkt for å finne mid-sagittale plan.
  14. Klikk på 'M' radio-knappen for å definere mid-sagittalplan.
  15. I sagittal visning, bla til venstre og høyre et par skiver for å avgjøre hvilken skive har minst mulig av hjernen og den maksimale mengden of falx cerebri. Det bør ikke være mer enn 2 eller 3 stykker av den verdi som er bestemt av sentralkanalen punktet.
  16. Klikk hvor som helst på midten av sagittal skive og at skive nummer føres på den venstre siden av 'M'.
  17. Klikk på 'LPRON alternativknappen for å definere den venstre preoccipital hakk. I koronal visning, blar du til stykket er angitt ved siden av "koronale skive".
  18. Klikk på den mest underlegne delen av hjernen for den venstre hjernehalvdelen, som vises på høyre side av bildet (radiologisk konvensjonen).
  19. Klikk på 'RPRON alternativknappen for å definere den høyre hjernehalvdelen, og klikk på den mest mindreverdig del av venstre side av bildet (radiologisk konvensjonen).
  20. Verdiene ved siden LPRON og RPRON skal nå være fylt opp, og bør være innenfor noen få punkter av hverandre.
  21. Rutenettet filen er nå klar til å bli frelst. Klikk: Save -> _T1_IHC_inACPC_lobgrid.txt.

Del 2 - Objekt Kart Creation

  1. After grid-oppretting, er den neste fasen av etableringen av de første fire tracings av kartet objektet. Alle disse fire tracings utføres i sagittal planet. Sektorene for sporing er forhåndsbestemt og basert på midtlinjen skive valgt i de tidligere stadier.
  2. Klikk på 'RSC alternativknappen for å definere riktig overlegen sentrale sulcus. Gå til stykket er angitt ved siden av "Right Sagittal skive". Venstre og høyre sagittal skiver som de tracings vil bli gjort: 7 skiver peri-sagitally fra midtlinjen på hver side.
  3. Klikk på et punkt direkte over sentrum av den sentrale sulcus, i dura. Den sentrale sulcus på denne skive vanligvis vises som en liten fordypning, og er som oftest den første sulcus anterior til den marginale (stigende) gren av cingulate sulcus. Bla til venstre eller høyre for å bekrefte plasseringen av landemerket, men sporingen må alltid gjøres på riktig sagittal skive. Reclicking vil flytte landemerket.
  4. Klikk på 'ROP' radio-knappen for å definere riktig bakhode-parietal sulcus. Dette sulcus / tracing går fra dura til tentorium cerebelli.
  5. En spline verktøyet vil nå tillate sulcus sporing. Klikk for å lage nye punkter langs den, og høyreklikk for å låse den, og klikk deretter godta venstre. Modifikasjoner eller "angre"-funksjoner, kan ikke utføres hvis det er feil gjort under sporing. Men når "høyreklikke" handling er utført for å fullføre tracing, velg 'Slett' for å gjøre om sporing.
  6. Når sporing er fullført, velg "Godta" for å låse det i.
  7. Gjør det samme for venstre side på riktig skive, definere 'LSC' og 'LOP'.
  8. Klikk: Save (under objekt map) -> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj.

Del 3 - Overflategjengitt Tracings

  1. Losse tidligere bilder (eller nært og åpent ITK-SNAP_sb igjen) og laste inn <name> _T1_IHC_erode_inACPC image.
  2. Klikk på 3D SABRE landmarking verktøy (vinduet should forstørre til bare vise en rute).
  3. Klikk "VENSTRE" under 3D Viewpoint for å vise venstre gjengitt visning (i radiologisk konvensjonen, hvor venstre og høyre er reversert, slik at det vil virke som om det er den høyre hjernehalvdelen).
  4. Last i objekt sporing fra forrige trinnet ved å klikke: Load -> Velg '<navn> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj' (MERK: en feil i programmet prøver automatisk å forutse ombord nødvendig fil, men det feil innganger 'erodere "i obj fil Navn Vennligst velg browse og velg deretter <name> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj Feil lasting objekt kartet tracing. "for å laste Ellers en feilmelding vises,. ': Filen kan ikke åpnes for lesing").
  5. For å justere kvaliteten på render, klikk: 'Guess', å ha programmet gjette på de beste parametre å bruke.
  6. Klikk 'LSF alternativknappen for å forberede seg til å spore Venstre Sylvian sprekken.
  7. Nå klikker "Landmark"-knappen nederst i 3D render vinduet for å Begin landmarking / tracing (du kan slå dette av og på med "x"-tasten).
  8. Andre peker på tracing kan legges til når den "Landmark"-knappen er skyggelagt grønt.
  9. Når "landemerke" er valgt, vil noen mus input rotere hjernen til å undersøke det fra en annen vinkel. ADVARSEL: Kun sporlandemerkene mens i rett "venstre" eller "rett" orientering ved reclicking på venstre eller høyre 3D Point-knappene.
  10. Zoome inn på eller ut av bildet ved å høyreklikke og dra når "landemerke" er umerket.
  11. Hvert klikk vil legge til et punkt til linjen.
  12. Begynn å spore Sylvian sprekken fra overlegen posterior slutt, på det punktet der det bifurkasjon inn små stigende og synkende Rami.
  13. Fortsett å spore Sylvian ned den overlegne aspektet av tinninglappen før det stier på slutten.
  14. Hvis det blir gjort en feil, klikker du bare på "Angre"-knappen for å gå bakover trinnvis (eller trykk CTRL + Z).
  15. Når fornøyd medtracing, klikk på "Godta" for å låse i sporing. Se figur 5.
  16. VIKTIG: Hvis redo er nødvendig for en av de tracings, velger du først på knappen (til venstre) av den uriktige sporing. Deretter klikk 'SABRE3D' på menylinjen øverst og velg "Slett gjeldende godtatte Tracing '. Hvis du på et tidspunkt alle dine tracings kreve fjerning ved å klikke på 'Slett alle aksepterte tracings' fra denne rullegardinmenyen.
  17. Nå klikker du på "LC" radio knappen for å spore Venstre Central Sulcus.
  18. Start fra nedre ende på det punktet av Sylvian sprekken rett under avslutningen av sulcus.
  19. Linjen vil kun tillate overlegen og posterior bevegelse-noe som betyr at programmet hindrer plassere punkter som er anterior til noen tidligere tidspunkt.
  20. Avslutter sporing sulcus på den overlegne slutten før det er vanskelig å følge krumningen av hjernen.
  21. Når du er ferdig, klikk "Godta" for å låse det i.
  22. Nå klikker du på "rett" knappen under '3 D Viewpoint "og gjenta trinnene for retten Sylvian sprekken og Sentral Sulcus.
  23. Husk å klikke på "RSF alternativknappen for å spore den rette Sylvian Fissur, og klikk på 'RC alternativknappen for å spore den rette sentrale sulcus, klikke" Godta "etter hvert tracing er fullført.
  24. Når alle tracings er ferdig, klikk: Save -> Browse -> velg '<navn> _T1_IHC_erode_inACPC_lobtrace.obj'.
  25. Lukk ITK-SNAP_sb.

Tre. Lesjon-Seg Component

3.1 For Skanner med PD/T2 (ingen FLAIR)

  1. Åpen ITK-SNAP_sb, last <name> T1_IHC, <name> _PD_inT1_IHC, <name> _T2_inT1_IHC, Klikk: Fil -> Åpne gråtonebilde -> Browse -> gå til katalogen, klikk -> Bilde -> Open -> Neste -> Fullfør.
  2. Klikk plusstegnet ved siden av aksial visning for å forstørre.
  3. Slå av trådkorset (x).
  4. Zoome inn (høyreklikk og dra).
  5. Juster intensitetenved å klikke: Verktøy -> bildekontrast, deretter drar midtpunkt opp og litt til venstre til bildet lysere til riktig nivå, Lukk.
  6. Laste lesjon-seg på PD_inT1_IHC ved å klikke: Segmentering -> Load from image -> Browse -> Velg <navn> _LEauto -> Open -> Neste -> Fullfør.
  7. Juster intensiteten av alle tre bildene som er beskrevet i Brain-Sizer manual.
  8. Klikk pensel verktøyet, Velg "Aktiv tegning label '= 2 og' tegne over '= Synlige etiketter.
  9. Bruk T1, PD og T2 for å informere beslutning om hva de skal fange som lesjon.
  10. Bruk pensel verktøy for å male etiketten 2 over etiketten en å betegne lesjon (positive) (Toggle segmentering av og på med 's' tasten).
  11. Bruk pensel verktøy for å male etiketten 1 over etiketten 2 å betegne falske positiver. Se Figur 6.
  12. Når du er fornøyd med lesjon-seg modifikasjoner klikk: Segmentering -> Lagre som bilde -> og endre filnavn ved å erstatte "auto" med "edit"til slutten av filen for å indikere at det er 'Ferdig', klikk deretter på 'Lagre' (dvs. <navn> _LEedit)

MERK: Etikett 2 (standard farge er rød) brukes til å betegne lesjon.

3.2 For Skanner med teft Imaging

  1. Åpen ITK-SNAP_sb, laste <navn> _FL_inT1_IHC Klikk: Fil -> Åpne gråtonebilde -> Browse -> gå til katalogen, klikk -> Bilde -> Open -> Neste -> Fullfør.
  2. Klikk plusstegnet ved siden av aksial visning for å forstørre.
  3. Slå av trådkorset (x).
  4. Zoome inn (høyreklikk og dra).
  5. Juster intensiteten ved å klikke på: Verktøy -> bildekontrast, deretter drar midtpunkt opp og litt til venstre til bildet lysere til riktig nivå, Lukk.
  6. Laste lesjon-seg på FL_inT1_IHC ved å klikke: Segmentering -> Load from image -> Browse -> Velg <navn> _FLEXauto -> Open -> Neste -> Fullfør.
  7. Juster intensiteten som beskriverd i Brain-Sizer manual.
  8. Klikk pensel verktøyet, Velg "Aktiv tegning label '= 2 og' tegne over '= Synlige etiketter.
  9. Bruk FL (bruk T1, PD, T2 hvis nødvendig) for å informere beslutning om hva de skal fange som lesjon.
  10. Bruk pensel verktøy for å male etiketten 2 over etiketten en å betegne lesjon (positive) (Toggle segmentering av og på med 's' tasten).
  11. Bruk pensel verktøy for å male etiketten 1 over etiketten 2 å betegne falske positiver. Se figur 7.
  12. Når du er fornøyd med lesjon-seg modifikasjoner klikk: Segmentering -> Lagre som bilde -> og endre filnavn ved å endre "auto" til "edit" for å indikere at det er 'Ferdig', klikk deretter på 'Lagre' (dvs. <navn> _FLEXedit ).

MERK: Etikett 2 (standard farge er rød) brukes til å betegne lesjon.

Representative Results

Inter-rater reliabilitet kan vurderes ved hjelp av flere beregninger. Bruke treningssett som ligger på Internett ( http://sabre.brainlab.ca ), er følgende trinn anbefales å vurdere inter-rater reliabilitet for hver av prosesstrinnene etter ferdigstillelse av LE.

Brain-Sizer:
For å vurdere inter-rater reliabilitet av hjernen utvinning prosedyrer, generere Volumetrics for hver TIV-E masker, <navn> _TIVedit, ved hjelp av <img_count> kommandoen. Skriv inn disse Volumetrics inn i en statistisk programpakke (for eksempel SPSS), sammen med TIVedit Volumetrics gitt for hver av treningssett (se Excel / CSV-fil som ligger på Internett) og beregne den inter-rater korrelasjonskoeffisient (ICC). Hele hjernen Volumetrics for in-house trente raters skaffe rapportert ICC = 0,99, p <0,0001 1,2. I tillegg kan evaluering av den romlige avtale for TIV maskering vurderes ved bruk avSI 21. MATLAB-kode er gitt på nettet for å beregne SI verdier mellom to raters.

For å vurdere ventrikkel omdisponering, generere vCSF volumer bruker <img_count> kommando for hver av de segmenterings filer med vCSF voxel reassigned, dvs.. <navn> _ seg_vcsf. Den vCSF volumet er verdien ved siden av raden '7 'under kolonnen med tittelen' volum '. Ved hjelp av de samme prosedyrer for å evaluere TIV inter-rater reliabilitet, beregne ICC og SI for vCSF.

Fjerning av hjernestammen, lillehjernen og subtentorial strukturer kan vurderes på samme måte ved å kjøre <img_count> kommandoen på <navn> _seg_vcsf_st. Volumene som brukes for denne segmentering maske vises på den nest siste raden med tittelen 'total telling av nonzero voxel: "under" volum "(den siste kolonnen til høyre). Ved hjelp av de samme prosedyrer for å evaluere TIV og vCSF, beregne ICC og SI for denne maske procedure bruker Volumetrics i excel-filen som tilbys, samt <name> _seg_vcsf_st filer.

SABRE:
Mens Brain-Sizer sin manuelle rutiner kan lett bli vurdert ved hjelp av standard beregninger, er ACPC justering litt vanskeligere. Av denne grunn er matrisefiler forutsatt å sammenligne visuelt for opplæring av off-site operatører. Etter ferdigstillelse av ACPC justering, åpne en ny ITK-SNAP_sb vinduet, laste T1 bilde, legg deretter matrisen for opplæringen saken som ligger på Internett, <name> _T1_IHCpre_toACPC.mat, og visuelt sammenligne pitch, roll, yaw, og ACPC skive mellom de to bildene.

Å evaluere SABRE landmarking prosedyrer, kjøre <img_count> på parcellated maske, <name> _SABREparcel_inACPC for hver trening saken. Angi Volumetrics for hver region (3-28). SABRE regionkoder er gitt på nettet. Ved hjelp av de samme prosedyrer for å evaluere TIV og vCSF, beregne ICC for hver SABRE hjernen regionen.SABRE parcellated regionale Volumetrics for in-house trente raters få rapporterte gjennomsnitts ICC-verdiene = 0,98, p <0,01, med ICC-verdier i området 0,91 til 0,99 1,2.

Lesjon-Seg:
Ettersom denne komponenten er den siste delen av LE rørledningen, vil pålitelighet og nøyaktighet er avhengig av de tidligere stadier.

Inter-rater reliabilitet av SH segmentering gjøres ved hjelp av regional ICC av SH volumer og romlig avtale mellom SH masker. Å evaluere regionale SH volumer, kjøre <SH_volumetrics>, inn både lobmask filen i T1-oppkjøpet plass, <name> _SABREparcel og den endelige redigerte lesjon segmentering fil, <navn> _LEedit. Ved hjelp av de samme prosedyrer for å evaluere SABRE Volumetrics, beregne ICC for lesjon volumer innenfor hver SABRE hjernen regionen. Ved hjelp av de samme prosedyrer for å evaluere romlige avtale med TIV maskeringsprosessen, beregne SI for den endelige redigerte lesjon masker, <navn> _LEedit (eller FLEXedit). De samme pålitelighet tester kan utføres på både PD/T2-based segmentering og FLAIR-basert segmentering.

3D-T1 PD/T2
Imaging Parametere Axial Volume SAT (S 1) SPGR Axial Spin Echo FC VEMP VB (interleave)
Puls Timing
TE (msek) 5 30/80
TR (msek) 35 3000
Flip Vinkel (°) 35 90
TI (msek) N / A N / A
Scan Range
FOV (cm) 22 20
Slice tykkelse (mm) 10,2 / 0 3/0
No Slices 124 62
Oppkjøp
Matrix størrelse 256 x 192 256 x 192
Voxel størrelse (mm) 0,86 x 0,86 x 1,4 0.78 x 0.78 x 3
NEX 1 0,5
Total tid (min) 11:00 12:00

Tabell 1. General Electric 1.5T Strukturelle MRI Oppkjøps parametere.

<td> Axial T2Flair, EDR, FAST
3D-T1 PD/T2 FLAIR
Imaging Parametere Axial 3D FSPGR EDR IR Prep Axial 2D FSE-XL, EDR, FAST, fett lø
Puls Timing

TE (ms)

3.2 11,1 / 90 140
TR (msek) 8.1 2500 9700
Flip Vinkel (°) 8 ° 90 ° 90 °
TI (msek) 650 N / A 2200
Scan Range
FOV (cm) 22 22 22
Slice tykkelse (mm) 1 3 3
No Slices 186 48 48
Oppkjøp
Matrix størrelse 256 x 192 256 x 192 256 x 192
Voxel størrelse (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
Total tid (min) 07:20 06:10 07:20

Tabell 2. General Electric 3T Strukturelle MRI Oppkjøps parametere.

Figur 1
Figur 1 Axial T1. Med uredigerte totale intrakranielle hvelv (TIV) maske overlegg (grønn). Dette er et eksempel på bruk av den lukkede polygon verktøy i ITK-SNAP_sb å fjerne nonbrain vev som en del av manuell redigering prosedyren av Brain- Sizer er TIV utvinning prosedyre.


. Merk at etikettfarger er vilkårlig og kan endres ved hjelp av Label tool Figur 2. Axial T1 med vev segmentering overlegg. Venstre bilde viser standardfarger. Midterste bildet viser hvordan CSF (5 = lilla) er overført til vCSF (7 = magenta). Bilde til høyre viser hvordan WM farge kan endres uten å endre vev klassen etiketten, altså. Label 3 = WM fortsatt, men fargen kan endres til blått.

Figur 3
Figur 3. Axial T1 med vev segmentering overlegg (venstre bilde, GM = gul, WM = orange, CSF = lilla) (til venstre). Avbildet er et eksempel på manuell fjerning av subtentorial strukturer ved hjelp av den lukkede polygo n verktøy i ITK-SNAP_sb (midten) og slutt vev segmentering etter fjerning (til høyre). Som i figur 2, viser riktig bilde hvordan WM farge kan modifiseres uten å endre vevet klasse-merket, f.eks. Label 3 = WM fortsatt, men fargen kan endres til blått.

Figur 4
Figur 4. Axial T1 i oppkjøpet plass før (til venstre), og etter (høyre) AC-PC justeringen er utført.

Figur 5
Figur 5. To eksempler som viser SABRE landmarking prosedyrer. Axial AC-PC på linje T1 med AC (gul), PC (blå), og bakre kant (rosa) landemerke plasseringer (venstre). En 3D overflategjengitt T1 (til høyre) med Sylvian fissure (lilla) og prosentral sulcus (rosa) avgrensning.

Figur 6
Figur 6. Axial PD (til venstre) med automatisk generert lesjon overlegg (i midten), og manuelt redigert lesjon (rød) overlay (til høyre).

Figur 7
Figur 7. Axial FLAIR (til venstre), med automatisk genererte lesjon overlegg (i midten), og manuelt redigert lesjon (rød) overlay (til høyre).

Discussion

LE segmentering og parcellation prosedyren ble utviklet spesielt for å oppnå regionale Volumetrics fra MR av AD og normal eldre. Mens det er mange helautomatiske rørledninger som gjelder komplekse beregningsalgoritmer for å utføre disse operasjonene, disse verktøyene har en tendens til å mangle individualisert nøyaktighet og presisjon som LE semi-automatisk rørledning produserer. Avveiningen med semi-automatiske prosesser er de ressursene som kreves for å trene operatører med anatomisk kunnskap og beregningsorientert ferdigheter som trengs for å bruke en slik omfattende rørledning. Imidlertid er en av de viktigste fordelene med en individualisert avbildning rørledningen er evnen til å oppnå kvantitative volume fra moderate til alvorlige tilfeller av neurodegenerering når automatiske rørledninger svikter.

Som LE rørledningen har tidligere blitt evaluert og brukt til ulike eldre og demente populasjoner 1,2,13,14,19,22,23, de viktigste spørsmålene som are vanligvis møtt av opplærte operatører har blitt godt dokumentert og er oppsummert nedenfor.

Den manuelle kontroll og redigering nødvendig med Brain-Sizer komponent omfatter TIV utvinning maskeringsprosedyre, vCSF omdisponering og manuell fjerning av hjernestammen, lillehjernen og andre subtentorial strukturer. For hjernen utvinning, er den automatiske TIV utgang generelt en anstendig maske, forutsatt at de opprinnelige PD/T2 bildene er av god kvalitet. Men på grunn av de relative intensitetsverdier av vaskulær og nervevev medial til den mindreverdige time poler, proksimalt til carotis, denne regionen krever vanligvis noen redigering. I tillegg, slim i nesehulen har en tendens til å påvirke regionale intensitet histogrammer, forvrenger intensitet avskjær verdier i de fremre frontal regionene, som har en tendens til å kreve ekstra manuell redigering av den automatiske TIVauto maske. Endelig er ekstra manuell redigering vanligvis kreves i de mest overlegne regioner, hvor global atrofi har en tendens til å resultere i en økning i volumet av subarachnoid CSF like under dura mater. Alternativt atrofi assosiert med ventrikkel utvidelse tendens til å minimalisere operatør intervensjoner som kreves med vCSF omdisponering. En annen fordel med å ha en tri-funksjon coregistration metode er muligheten til å identifisere pasienter med cystisk væskefylte infarkter proksimalt til ventriklene, muligens på grunn av periventrikulær venøs vaskulopati 5,24-26, som kan identifiseres på grunn av deres relative intensitet på PD og T1 ( hyperintense på PD, hypointense på T1). Disse hypointensities kan være avgrenset fra vCSF bruker manuelle grenser trukket i ITK-SNAP_sb før floodfilling operasjoner. Siden vCSF omdisponering er utført i T1-oppkjøpet plass, i tilfeller der justering avviker langt fra ACPC flyet, kan bli pålagt en grense for 3. ventrikkel og quadrigeminal sisterne, dersom PCen ikke er fullt synlig. Selv tentorium er en relativt enkel struktur til å differentiate flere anatomi baserte regler letter styringen manuell fjernelse av hjernestammen og subtentorial strukturer, spesielt når lokalisere separasjon av de cerebrale peduncles fra det mediale temporal lapp.

SABRE landmarking er en stereotaxic-basert prosedyre utført i standard ACPC justert bildene, noe som åpner for moderat forutsigbar lokalisering av spesielle anatomiske landemerker. Unntak fra dette er tilfeller med ekstrem atrofi og normal variasjon pga individuelle forskjeller i nevroanatomi. Brain atrofi resulterer i et samlet tap av parenchyma, økende CSF langs midtlinjen rundt falx cerebri, som øker vanskeligheten av å velge hensiktsmessige poeng å plassere landemerker. Regelbaserte protokoller er nødvendig, å identifisere tilfeller hvor unntak fra den generelle regelen er nødvendig. Normale variasjoner i anatomi, særlig i den relative plassering av det sentrale sulcus og parieto-occipital sulcus, øker også vanskeligheterty til manuell avgrensning av disse strukturene. Men det grafiske brukergrensesnittet som brukes av SABRE muliggjør sanntids rotasjon av overflategjengitte bilder, som i betydelig grad bistår i beslutningsprosessen for visualisering av disse spesielle landemerker. Til slutt, noen regelbasert protokoll har blitt integrert programmatisk inn i programvaren for å hindre brudd operatør f.eks sentrale sulcus avgrensing er tvunget til å flytte bakover (linje tracing er forhindret fra å gå tilbake til seg selv).

Lesjonen-Seg komponentens manuell kontroll prosedyren krever kompetanse i visuell identifisering av relevant hyperintensities, en visuell persepsjon ferdighet som er bare ervervet etter eksponering for skanninger med varierende grad av SH. Falske positive minimalisering algoritmer bistå med fjerning av de fleste feilene i den innledende segmentering. Men differensiering mellom utvidede perivaskulære mellomrom (Virchow-Robin mellomrom: VRS) i lentiform kjernen og relevant SH i det ytre kapsel, Claustrum, ekstrem kapsel, og subinsular regioner kan være vanskelig. Dette er spesielt vanskelig i tilfeller med VRS i basalgangliene. En nyere artikkel som beskriver standarder for rapportering Vaskulær endringer på bildediagnostiske (STREBER), anbefales en størrelse kriterium for å skille VRS fra lacunes, og beskrive VRS å være mer lineær og CSF intensitet på MR. For å løse disse problemene med VRS identifikasjon, har LE vedtatt: a) en anatomi-baserte regelen som hindrer operatører fra å velge en hvilken som helst hyperintensity som faller innenfor lentiform kjernen, b) en størrelse kriterium for å utelukke hyperintensities mindre enn 5 mm i diameter, og c) en relativ intensitet regel for ekstra uttrekk på grunn av den relative intensiteten CSF på PD, T2 og T1 27.. I tillegg kan normal hyper signal finnes langs midtlinjen og falx cerebri, spesielt på FLAIR bildebehandling, noe som kan være vanskelig å skille mellom relevant SH langs corpus callosum. I tilfeller avslik overlapping, blir det iverk anatomi baserte regler hvor bare SH som strekker seg ut i periventricular regionene er akseptert.

I konklusjonen, er det viktig å sette pris på at denne skriftlige delen er ment å supplere en video-guided, standardisert protokoll publisering i Jove ( http://www.jove.com ). Mens tradisjonelle statiske figurer bistå i å forklare noen begreper, videobaserte opplæringsprogrammer er mer effektiv på å kommunisere de komplekse metodiske prosesser involvert med en omfattende Bildediagnostiske rørledning som Lesjon Explorer.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgements

Forfatterne ønsker å takke for økonomisk støtte fra følgende kilder. Utvikling og testing av ulike bildediagnostiske analyser ble støttet av flere stipender, særlig fra den kanadiske Institutes of Health Research (MOP # 13129), Alzheimer Society of Canada og Alzheimers Association (US), the Heart og Stroke Foundation kanadiske Partnerskap for Stroke Recovery (HSFCPSR), og LC Campbell Foundation. JR mottar lønn støtte fra Alzheimer Society of Canada; SEB fra Sunnybrook Research Institute og Institutt for indremedisin ved Sunnybrook og U of T, inkludert Brill Chair i Neurology. Forfattere får også lønn støtte fra HSFCPSR.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics