Lezyon Explorer: Doğru ve Güvenilir MR türetilmiş Alzheimer Hastalığı Volumetrics ve Normal Yaşlı Bir Video-güdümlü, Standart Protokol

Medicine
 

Summary

Lezyon Explorer (LE), Alzheimer hastalığı ve normal yaşlı yapısal MRG bölgesel beyin dokusu ve subkortikal hiperintens lezyon Volumetrics elde etmek için geliştirilmiş bir yarı-otomatik, görüntü işleme boru hattı. Doğruluk ve güvenilirlik yüksek düzeyde sağlamak için, aşağıdaki LE kılavuzu prosedürleri için bir video-güdümlü, standart bir protokoldür.

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

MR dan in vivo insan beyin dokusu volumetrics içinde elde edilmesi sık sık çeşitli teknik ve biyolojik sorunları karmaşıktır. Önemli beyin atrofi ve yaşa bağlı beyaz cevher değişiklikleri (örneğin Lökaryozis) mevcut olduğunda bu sorunlar kötüleşmektedir. Lezyon Explorer (LE) özellikle yaygın Alzheimer hastalığı ve normal yaşlıların MR gözlenen bu tür sorunları gidermek için geliştirilmiş bir doğru ve güvenilir görüntüleme boru hattı. Boru hattı daha önce iç ve dış güvenilirlik testleri 1,2 bir dizi valide yarı otomatik prosedürlerin karmaşık bir kümesidir. Ancak, LE doğruluğu ve güvenilirliği çeşitli bilgisayar oluşturulan segmentasyon çıkışları doğrulamak / komutları çalıştırmak ayrı anatomik işaretlerini belirlemek, ve elle düzenlemek için düzgün eğitimli operatörlerden derece bağlıdır.

LE 3 ana bileşenleri, bir komut seti ve manuel opera gerektiren her ayrılabilirular: 1) Beyin-Sizer, 2) SABRE, ve 3) Lezyon-Seg. Beyin-sizer kılavuzu işlemleri otomatik kafatası elimden toplam kafa içi tonoz (TIV) çıkarma maske, ventriküler beyin omurilik sıvısı (vCSF) belirlenmesinden ve pons yapıların çıkarılması düzenleme içerir. SABRE bileşeni anterior ve posterior komisürde (ACPC) düzlemi boyunca görüntü uyum denetimi ve bölgesel parselinin için gerekli birçok anatomik yerlerinden tanımlanmasını gerektirir. Son olarak, Lezyon-Seg bileşeni yanlış pozitif hataları için subkortikal hiperintesitelerinde (SH) otomatik lezyon segmentasyon elle kontrol edilmesini içerir.

LE boru hattının yerinde eğitim tercih ederken, interaktif eğitim görüntüleri ile hazır görsel eğitim araçları bir alternatif vardır. Doğruluğu ve güvenilirliği yüksek derecede sağlamak için geliştirilen aşağıdaki LE kılavuzu işlemleri için bir adım-adım, bir video eşliğinde, standart bir protokoldür.

Introduction

Beyin görüntü analizi, hesaplamalı ve Nöroanatomik yeterlilik yüksek derecede vasıflı operatörler gerektiren nörobilim gelişmekte olan bir alandır. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) nicel bilgi elde etmek amacıyla, eğitimli bir operatör sık ​​sık uygulamak için gerekli olan, monitör, ve düzenleme, ham MRI üretilen bilgisayarla üretilen görüntüleme çıkışları. Birçok 'tam otomatik' görüntüleme araçları internet, doğruluğu üzerinden serbestçe kullanılabilir ve bilgi, eğitim ve indirilen aracı ile aşinalık eksik bir acemi operatör tarafından uygulandığında güvenilirliği tartışılır olsa da. Yerinde eğitim en çok tercih edilen öğretim yaklaşımı olmasına rağmen, video-güdümlü, standart protokol sunumu görüntülerin bir eğitim seti ile birlikte, özellikle eğer bir alternatiftir. Ayrıca, görüntülerin eğitim seti böyle bir off-site arası güvenilirlik testi olarak kalite kontrol önlemleri için kullanılabilir.

Ch, yaşlanma ve Alzheimer hastalığı (AD) okuyan, özellikle bir görüntü işleme boru hattının geliştirilmesi allenges teknik ve biyolojik konularda geniş bir yelpazede yer alıyor. Bazı teknik sorunlar nedeniyle, bireysel farklılıkları ve patolojik süreçler post-işlem düzeltme algoritmaları 3, değişkenliği ile ele olmasına rağmen daha karmaşık engelleri tanıtmak. Beyin atrofi ve ventriküler genişleme tescil çözgü ve şablon eşleştirme yaklaşımlarının canlılığını azaltabilir. Yaşa bağlı beyaz maddenin varlığı 4 değiştirir ve subkortikal hiperintesitelerinde (SH) 7,8, kistik sıvı dolu Laküner gibi infarktlar 9,10 ve dilate perivasküler alanlarda 11,12 olarak gözlenen küçük damar hastalığı 5,6, daha segmentasyon algoritmaları zorlaştırıyor. Önemli beyaz cevher hastalığı vakalarında, tek bir T1 segmentasyon sadece ek bir se ile düzeltilebilir gri madde (GM), 13. abartılması neden olabilirproton yoğunluğu (PD), T2 ağırlıklı (T2), ya da sıvı-zayıflatılmış inversiyon kurtarma (FLAIR) görüntüleme kullanılarak gmentation. Bu zorlukların ışığında, Lezyon Explorer (LE) görüntü işleme hattı insan müdahalesi 1,2 tercih olduğu belli aşamalarında eğitimli operatörleri kullanarak, yarı-otomatik tri-özelliği (T1, PD, T2) yaklaşım uygular.

Beyin çıkarma (veya kafatası sıyırma) tipik nörogörüntülemeye yapılan ilk işlemlerden biridir. Bu göz önüne alındığında, toplam kafa içi tonoz (TIV) çıkarma sürecinin doğruluğu büyük ölçüde daha fazla boru hattı aşağı sonraki işlemleri etkiler. Beyin kaybı ile sonuçlanan, aşırı erozyon önemli, yol açabilir aşırı kestirim beyin atrofisinin. Alternatif olarak, dura ve diğer nonbrain madde dahil sonuçlanan altında erozyon önemli, beyin hacimlerinin enflasyona yol açabilir. Oluşturmak için bir tri-özelliği (T1, T2, ve PD) yaklaşımı kullanılarak bu konularda birçok LE Beyin-Sizer bileşeni adresleriTek özelliği yöntemlerine 1 ile karşılaştırıldığında daha üstün sonuçlar doğuran TIV maske. Ayrıca, otomatik olarak oluşturulan RİA, maske manüel kontrol ve kafatası sıyırma hataları duyarlı bölgeleri tanımlar standart protokolü kullanılarak düzenlenir. GM, beyaz madde (WM), ya da beyin omurilik sıvısı (BOS): beyin çıkarma sonra, segmentasyon her beyin voksel 1 3 etiketlere atanır kafatası elimden T1, üzerinde gerçekleştirilir. Bölümleme otomatik olarak küresel ve lokal yoğunluk histogramlar uygulanan güçlü bir eğri-uydurma algoritması kullanılarak gerçekleştirilir; bir teknik yoğunluk bütünselliğin objeyi ve AD durumlarda 14 GM ve WM yoğunluk genişliği arasında bir azalma ayrımı gidermek için geliştirilmiştir.

Beyin-Sizer bileşeni de ventriküllerin ve pons yapıların kaldırılması manuel belirlenmesi için prosedürler içerir. Ventrikül boyut yaygın olarak kullanılan biyobe olduğu gibi ventriküler CSF (vCSF) segmentasyon özellikle önemlidirAD demans 15 ker. Ayrıca, ventriküller ve koroid pleksus tarif venöz kollagenoz'ların 5,16,17 ile karakterize küçük damar hastalığı biçimini yansıtmaktadır inanılmaktadır periventriküler hiperintesitelerinde (pvSH), doğru tespiti için şarttır. Başvuru için T1 kullanarak, vCSF CSF voksellerin elle etiketlenmesi parçalanmış görüntünün manuel floodfill işlemleri ile gerçekleştirilir. Tipik olarak, yanal ventriküller sulkal CSF ayırt etmek daha kolaydır. Bu nedenle, üstün dilimleri başlangıç ​​ve altta taşıma, eksenel görünümünde floodfilling başlaması tavsiye edilir. Ventriküler sistemde, özellikle 3. ventrikül, medial kısımları tanımlamak daha zordur ve kılavuzda özetlenen özel anatomi-tabanlı kuralları verilir. Beyin-sizer en son adım bir dizi ek o anlatılan manuel izleme prosedürler kullanılarak, beyin sapı kaldırılması, beyincik ve diğer pons yapıları içerirf anatomi-tabanlı standart protokolleri.

Yarı Otomatik Beyin Bölge Ekstraksiyon (SABRE) bileşeni boru hattının parselasyon işlemdir. Bu aşama, aşağıdaki anatomik işaretlerini belirlemek için eğitimli operatörler gerektirir: anterior ve posterior komissür (AC, PC); Beyin kenarı posterior; merkezi kanal; mid-sagital düzlem; preoccipital çentik; oksipito-parietal sulcus; santral sulkus, ve; Sylvian fissür. Bu dönüm noktası koordinatlarına göre, bir Talairach gibi 18 ızgara otomatik olarak oluşturulur ve bölgesel parselasyon 19 gerçekleştirilir. Simgesel kolayca otomatik olarak oluşturulur ve elle önce SABRE nirengileme prosedürleri kontrol edilir ACPC hizalanmış görüntülerde, üzerinde tanımlanır.

Lezyon-Seg bileşeni SH tanımlama ve miktar tayini yapılır boru hattının son aşamasıdır. İlk otomatik SH segmentasyon PD/T2-based SH segme içeren karmaşık bir algoritma uygularntation, bulanık c-ortalamalar maskeleme ve ventriküler dilatasyon. Bu işlemler manuel kontrol ve yanlış pozitif ve diğer hatalar için düzenlenmiş bir otomatik olarak oluşturulan lezyon segmentasyon maske sonuçlanabilir. MR'da hiperintens sinyal nonpatolojik kaynaklardan (örneğin hareket yapaylığı normal biyoloji) neden olabileceğinden, uygun eğitim ilgili SH doğru tanımlanması için gereklidir.

LE boru hattının nihai sonucu 26 SABRE beyin bölgeleri içine parcellated olan 8 farklı doku ve lezyon Volumetrics içeren kapsamlı bir hacimsel profilidir. Off-site, bir operatörün arası güvenilirlik testini elde etmek için, yazılım (http://sabre.brainlab.ca) ile sağlanan eğitim seti üzerinde tam LE boru hattı çalıştırmak için tavsiye edilir. Hacimsel sonuçları kullanarak, sınıflar arası korelasyon katsayısı (ICC) 20 istatistikler her SABRE bölgede her doku sınıfı (GM / WM / BOS) için hesaplanabilir. Segmentatio kullanman görüntüleri, Benzerlik Endeksi (SI) 21 istatistikler mekansal Kongrüens derecesini değerlendirmek için hesaplanabilir. Kısa bir süre operatörün 1. ve 2. segmentasyon düzenlemeler arasında geçti sonra Ayrıca, intra-arası güvenilirlik, aynı operatörün sonuçlar değerlendirilebilir. Off-site operatörü LE kılavuzda belirtilen dosya adlandırma kurallarına yapışır şartıyla, güvenilirlik istatistikleri en temel istatistiksel yazılım paketleri kullanılarak off-site hesaplanabilir. Bu kalite kontrol ve video eşliğinde standart bir protokol önüne alındığında, off-site operatörleri LE boru hattı doğru ve güvenilir uygulandığını büyük güven var.

Protocol

1.. Beyin-Sizer Bileşen

1.1 Toplam İntrakranial Vault Ekstraksiyon (TIV-E)

  1. Açık ITK-SNAP_sb, yük T1 tıklayın: Dosya -> Aç tonlamalı görüntü -> Gözat -> tıklayın, dizine gidin -> Görüntü -> Open -> Next -> Bitir.
  2. Tıklayın artı büyütmek yanında eksenel görünümüne işaret.
  3. Kapatın (veya) 'x' tuşu ile crosshairs.
  4. Sağ tıklayın ve sol alt köşede beliren küçük kutu olmadan uyuyor kadar sürükle fare yukarı penceresinde beyin büyütmek için.
  5. Tıklayarak yoğunluğunu ayarlayın: Araçlar -> Görüntü Kontrast, sonra orta noktasını yukarı sürükleyin ve görüntü Close uygun düzeyine aydınlatır kadar hafifçe sola.
  6. Tıklayarak yükleyin TIV-E bindirme: Segmentasyon - görüntüden> Load -> Gözat -> Seç TIVauto -> Open -> Next -> Bitir.
  7. TIVauto düzenleme başlayın ...
  8. Boya Fırçası aracını tıklayın -> Seç yuvarlak -> gerekli boyutunu ayarlayın.
  9. Renkli TIV alanları yeniden ele geçirmek, ya da DİKKATLE noncolored alanlar RİA, maskeyi yeniden boyamak için fırça kullanın yeniden ele geçirmek için.
  10. , Bir resim fırça vuruş geri <CTRL+Z> kullanabilir veya (sol) 'Geri Al'ı tıklatın.
  11. Geçiş TIVauto / kapalı beyin dokusu doğrulamak için 's' tuşuna basılarak uygun yakalanır.
  12. Kaldırmak için / bitti-yakalar doku nonbrain doğru "sanat aracı" kullanarak tıklarsanız TIVauto maske silin.
  13. TIVauto maskesini yeniden boyamak için fırça ve sol tıklamayı kullanın.
  14. Sadece beyin dokusu Etiket 1 (yeşil) ve tüm nonbrain doku 1 (veya hiç renkli) dışındaki bazı etiket olduğundan emin olmak için dikkatlice her dilim kontrol edin.
  15. Uygun olarak TIV hatırlamak, ve uygun şekilde TIV silin.
  16. Üstün dilimleri dura altında her şeyi emin olmak için CSF için hesap tutulur.
  17. Bu D iseifficult, boya kapalı poligon aracını kullanmak için: poligon noktaları eklemek için Sol tıklayın ve Sağ poligon içinde bulunan her şeyi modifiye ediliyor ne böyle kapatmak için tıklatın, ardından altındaki "Kabul", ya da eğer izleme yanlış, tıklayın "Sil" dir. Poligon değişiklikleri geri almak veya <CTRL+z> tıklayarak geri alınabilir. Şekil 1'e bakınız.
  18. TIV modifikasyonlar memnun zaman tıklatın: - resim olarak kaydet> - Segmentasyon> ve 'Bitti' olduğunu belirtmek için "TIVedit için" TIVauto "den biten dosya adını değiştirin, sonra 'Kaydet' (. Örneğin <name> _TIVedit) tıklatın.

1.2 Ventriküler Reassignment

  1. T1_IHC yükleyin.
  2. Yoğunluğunu ayarlayın.
  3. Crosshair'i kapatın (x).
  4. Sonraki eksenel pencere artı sembolünü tıklayarak görüntülemek için sadece eksenel görüntüyü seçin.
  5. (Sağ tıkla ve sürükle) büyüt.
  6. Segmentatio seçerek T1 üzerinde <name> _seg görüntüyü yükleyinn - görüntüden> Load -> Gözat -> <name> _seg -> Next -> Bitir.
  7. Etiket editörü aracılığıyla, uygun renkler çizim etiketleri ayarlayın.
  8. 5 mor şekilde renklerini değiştirmek, 7 kırmızı, ve 3 & 4 diğerlerinden kolayca ayırt şey (örneğin Şekil 2 mavi 3 = WM değişim ve sarı 4 = GM değişim) vardır. Not: renkler keyfi vardır.
  9. Floodfill aracını kullanarak vCSF atayabilirsiniz. Şekil 2'ye bakınız.
  10. Ventrikül ile en üstün dilim belirlemek ve orada başlamak için beyin aracılığıyla dilim kadar gidin.
  11. = 7 floodfill aracını, Seç 'Aktif çizim etiket' tıklayın ve = 5 'üzerinde çizin'.
  12. 'Floodfilling' ve ara çubuğuna basarak Çizim Sınırları arasında ileri ve geri geçiş yapabilirsiniz. Sınırları periventriküler kara delikler veya beyaz cevher hiperintesitelerinde parçası olarak kabul edilir ventrikül belirli alanları doldurma floodfill önlemek için kullanılır.
  13. Wtavuk floodfilling, yeşil bir ok ucu görünür, ve ne zaman bir sınır çizmek için hazır, kırmızı bir ok ucu görünür olacaktır.
  14. Sadece sol tıklama doldurmak için. Bir dilim aşağı hareket ettirin ve gerektiğinde tekrarlayın. Nonventricle bölgelerin floodfilling önlemek için gereken sınırları kullanın.
  15. Floodfilling işlemleri yanlışsa, sadece 'Geri Al ", ya da ters' tık Aktif çizim etiket 've' renkleri üzerinde çizin.
  16. Ne doldurmak için değil doldurmak için ne bilmek kadar önemli olduğunu bilerek, ventrikül bağlanan her vokselın doldurun.
  17. 3. ventrikül quadrigeminal sarnıcın içine açılana dek aşağı hareket devam eder ve arka komissür quadrigeminal sarnıçtan üçüncü karıncığa ayrılıncaya kadar quadrigeminal sarnıç posterior kenarında bir sınır çizin.
  18. Posterior komissür tamamen görünür değil ve kapalı bir alan oluşturmak yoksa bir sınır gereklidir. Posterior komissür kapalı bir alan oluşturur sonra, dörtlü yeniden etiketleme durdurmarigeminal sarnıç.
  19. Ön komissür 3. ventrikül içine değilse limitleri de gerekli olabilir.
  20. Serebral pedinküller T1 üzerinde açıkça görülebilir ve merkezi kanal yuvarlak bir kez 3. ventrikül dolum durdurun.
  21. Onlar sulkal BOS bağlanmak için gözüküyorsa limitleri de, beyin sapı etrafında lateral ventriküllerin ön kısmı ile gerekli olabilir.
  22. (Ve 's' ile kapama tuşu segmentasyon Değiştir) Temporal lob lateral ventrikül için doldurmak için değil ne doldurmak için ne bir rehber olarak T1 kullanın.
  23. Image-> Farklı Kaydet> ve sonra <name> _seg sonra _vcsf eklemek - - Segmentasyon> Kaydet: Bittiğinde tıklayarak '<name> _seg_vcsf' olarak segmentasyon kaydedin.

Beyin Sapı, Serebellumunda, ve beyin sapı Yapıların 1.3 Kaldırma

  1. Sol üst menüden 'Çokgen aracını seçin.
  2. Geçiş segmentasyon kapalı.
  3. İlk dilim gidin hangibeyincik (beyincik başlamadan önce beyin sapı ayıran ise, kuralın istisnaları bakınız) başlar.
  4. 'Etkin çizim label' = 'Temizle Label' ve 'üzerinde çizin' = 'Tüm Etiketleri' seçeneğini seçin.
  5. Bu aktif çizim etiketler aslında segmentasyon görüntü verileri siler, bu yüzden dikkatli olun. Geri (CTRL + Z) hala çalışır açınız, ama sadece adımlar sınırlı sayıda.
  6. Sol beyincik çevreleyen dura üzerinde bir çokgen çizmek için tıklayın ve kolikül genelinde beyin sapı tabanı boyunca. Sağ çokgen kapatmak için tıklayınız.
  7. Şimdi artık segmentasyon dahil belirten altında T1 gösterecek olan segmentasyon o bölgede 'Sil' için 'Kabul' tıklayın.
  8. Aşağı sonraki dilim gidin ve tekrarlayın. Her zaman T1 traseleri asla seg üzerinde yapmak.
  9. Serebral pedinküller ayrı kez, ayrıca beyin sapı ve omurilik kaldırarak başlamak.
  10. Ön yönü de, boşluk karşısında iz. Ante net bir dura çizgi olduğunu bir kezrior orbitofrontal ucu (genellikle hipofiz seviyesinin altında, bu dura hat boyunca bir kemer üzerinden izleme başlar).
  11. Oksipital lob temporal lob ayıran kez, merkezden izleme çıkar, bu bölgede kalan 'önemsiz' kaldırmak için emin olun. Şekil 3'e bakın.
  12. Sadece (soruşturmayla yardımcı seg bakarak) ne 'çizmek ters' seçeneğini kullanarak, yerine gereksiz ne kaldırılması gereklidir tutmak böylece bazı noktada, çokgenler çizmek.
  13. Sadece şakak lobları kalırsa, sadece beyincik etrafında bir büyük poli çizmek ve kaldırın.
  14. Bu çokgen yalnızca aşağıda bir sonraki dilim beyincik içerecek emin ise, önceki izleme yapıştırmak için "yapıştır" düğmesini kullanın ve beyincik silmek için kullanabilirsiniz.
  15. Beyincik görüntüde kalır, tüm sonra, büyük her dilim aşağı izleme yapıştırın ve im artık beyincik kalmayıncaya kadar silmek için "kabul"yaş.
  16. Şimdi kalır segmentasyonun SADECE bölümleri supratentoriyal olduğunu doğrulamak için dilim dilim görüntü yukarı ilerleyin.
  17. Image-> Farklı Kaydet> ve ardından '_seg' sonra '_vcsf_st' eklemek - - Segmentasyon> Kaydet: Bittiğinde tıklayarak '<name> _seg_vcsf_st' olarak segmentasyon kaydedin.

2.. SABRE Bileşen

2.1 ACPC Hizalama

  1. ITK-SNAP_sb açın.
  2. Beyin-Sizer kılavuzda açıklandığı gibi yükleyin 'T1_IHCpre_iso'.
  3. Beyin-Sizer kılavuzunda açıklandığı gibi yoğunluğunu ayarlayın.
  4. Sol üst menüden 'Navigasyon aracını seçin.
  5. Sonra 'ACPC hizalama aracı' üzerine tıklayın.
  6. Sol alt köşede yükleme seçeneğini kullanarak Yük "T1_IHCpre_toACPC.mat" matris dosyası.
  7. Eksenel görünümü ve yukarı fareyle sağ tıklayıp görüntü yakınlaştırmak.
  8. T sol-tıklayarak (yakınlaştırma ayrı) penceresinde beyin konumunu değiştirmeo görüntü ve daha iyi merkezi etrafında yakınlaştırılmış görünümü fareyi hareket. Ayrıca, sagital ve koronal görüşlerini ayarlayın. Sagital görünümü orta sagital yakın olduğundan emin olun.
  9. 'ACPC aracı' butonuna tıklayın.
  10. 1 artış değiştirin.
  11. Gerekirse, değiştirmek T1_IHCpre_toACPC.mat matris dosyası tarafından belirlenen pitch, roll ve Yaw edin.
  12. ACPC uçağı bulmak için, yakından navigasyon aracını kullanarak yakınlaştırmak için gerekli muhtemeldir. Herhangi bir noktada, ileri ve geri navigasyon aracı ve ACPC aracı (görünümünü ayarlamak için), ve ACPC aracı konumunu korumak ve daha önceki konumuna geri dönecektir arasında geçiş. Bu görünümler arasında geçiş yaparken, görüntü ileri geri değişecek, ama bu normaldir.
  13. Yukarı / aşağı sahayı kullanarak ve yukarı / aşağı yükseltmesine tarafından, güzel bir şekillendirme sona gerektiğini, hangi düz genelinde AC onun kalın olacak şekilde (beyaz madde liflerinin güzel bir u-şekli) eksenel görünümünü ayarlamak, ve PC 'anahtar deliği' şekil.
  14. AC-PC de gerekirmid-sagital görünümü AC ve PC hem de doğrudan geçen crosshair'i ile görülebilir.
  15. Perdesini ayarlayabilirsiniz etmeyin başka bu kez dilim tespit edilmiştir. Ancak, 'yüceltiliyorlar' işlevi ACPC dilim kaybetmeden görüntü aracılığıyla yukarı ve aşağı hareket etmek için kullanılabilir.
  16. Şimdi eksenel görünümünde gözler dengeleyerek rulo ayarlayın. Görüş alanında için gözbebekleri getirmek için navigasyon aleti kullanarak görünümünü yeniden ayarlamak, daha sonra 'ACPC' aracı geri dönün.
  17. Gerektiği gibi rulo ayarlamak için emin olun, 'Elevate' kullanarak bir defada görüntü bir dilim gezinirken gözbebekleri (her iki tarafta aynı boyut) eşit dengeli bakmak emin olmak için 'Roll' sola veya sağa doğru kullanın. Şekil 4'e bakınız.
  18. Denge ile bir kere memnun, başka 'Roll' ayarlamak etmeyin.
  19. Şimdi ('Navigatio kullanarak' Elevate 'kullanarak, ya da bu düzeyde crosshair'i tıklayarak eksenel görünümünde ventriküllerden ve korpus kallosum üstünde bir dilim taşımakn ') ve eksenel görünümünde beyin merkezine yakın crosshair'i yerleştirin.
  20. Emin dikey artı işareti eksenel görünümünde orta sagital düzlem doğrudan (ya da mümkün olduğunca yakın) geçtiği yaparak 'Yaw' ayarlayın. En uygun mümkün oluşturmak - Bazen uçağı mükemmel kutuplarda nedeniyle beynin doğal eğrilik için sıraya almak zor olabilir.
  21. Konumu ile bir kere memnun, başka 'Yaw' ayarlamak etmeyin.
  22. Şimdi eksenel dilim sadece karıncıklar üstünde olacak şekilde gözlemeye yerleştirin.
  23. Önceki aşama olarak burada yaklaşık olmalıdır.
  24. Şimdi tıklayın: Kaydet (dosya 'T1_IHCpre_toACPC.mat' olduğundan emin olun) -> Tamam.
  25. NOT: "T1_IHCpre_toACPC.mat" matris dosya kaydetmeden sadece yakın değişiklik gerektirmiyorsa.
  26. Değişiklikler matris dosyaya yapılan olsaydı, "T1_IHCpre_toACPC.mat" matris dosyasını kaydetmek veya yeni bir matris dosyasını kaydetmek ve "T1_IHCpre_toACPC.mat" matris dosyasını silin.1'den fazla matris dosyası var ise bir sonraki komutu düzgün çalışmaz.

2.2 SABRE Landmark Kimlik

Bölüm 1 - Izgara Dosya Koordinatlar

  1. '<name> __T1_IHC_inACPC' Yükleyin.
  2. Yoğunluğunu ayarlayın.
  3. Gözlemeye kapatın (x).
  4. Bu (sağ tıklayın ve crosshairs aracı ile sürükleyin) Her pencereyi doldurur kadar görüntüsüne yakınlaştırmak.
  5. Gerekirse (işlem sırasında birkaç kez yapmanız gerekebilir) navigasyon aracı ile, eksenel görüş merkezini ayarlayın.
  6. '2 D-kılıç kara-işaretleme 'aracı tıklayın.
  7. Eğer ACPC dilim bulana kadar eksenel görünümünde, görüntü / beyin aracılığıyla yukarı ilerleyin.
  8. Tanımlamak için bu dönüm noktası seçmek için soldaki 'AC' radyo düğmesini tıklayın, ardından eksenel görünümünde AC tıklayın.
  9. Küçük bir nokta tıkladığınız noktada görünür ve ilişkili dönüm artık soldaki 'AC' düğmesinin yanında görünecektir koordinatı.
  10. Yerleştirme desirabl değilsee, yeniden tıklatın ve nokta (bu ızgara dosyanın oluşturulması sırasında herhangi bir noktaya geçerlidir) güncellenir.
  11. Soldaki 'PC' radyo düğmesini tıklayın ve ardından eksenel resmin üzerine PC'de tıklayın.
  12. Bu dilim üzerindeki beynin arka kenarını tanımlamak ve daha sonra beynin en arka kısmına tıklayın, ya sol ya da sağdaki için 'PE' radyo düğmesini tıklayın - Bu 'koronal dilim' için değerleri doldurur hangi olacak an kullanılabilir. Şekil 5'e bakın.
  13. Merkez kanal tanımlamak için 'CA' radyo düğmesini tıklayın. Geçerli eksenel görünümden 10 dilimleri aşağı kaydırın ve merkez kanal ortasına tıklayın. Bu orta-sagital uçağı bulmak için bir başlangıç ​​noktası olarak şimdi kullanılacak 'sagital dilim' için değer doldurur.
  14. Mid-sagital düzlemi tanımlamak için 'M' radyo düğmesini tıklayın.
  15. Sagital görünümde, sola gidin ve sağ birkaç dilim beynin en az miktarda ve maksimum miktarda o var hangi dilim belirlemek içinf falks serebri. Bu, merkezi kanal noktadan tespit edilen değer 2 ya da 3 dilim içinde olmalıdır.
  16. Her yerde orta sagital dilim üzerine tıklayın ve o dilim numarası yanındaki 'M' için soldaki girilecektir.
  17. Sol preoccipital çentik tanımlamak için 'LPRON' radyo düğmesini tıklayın. Koronal görünümünde, bir sonraki 'koronal dilim' için belirtilen dilim ilerleyin.
  18. Görüntü (radyolojik Sözleşmesi) SAĞ tarafında görünen sol yarımkürede, için beynin en alt kısmında tıklayın.
  19. Sağ yarımküre tanımlamak ve görüntünün (radyolojik kongre) SOL tarafına en alt kısmına tıklayın 'RPRON' radyo düğmesini tıklayın.
  20. LPRON ve RPRON yanındaki değerleri artık dolu olmalıdır, ve birbirlerine birkaç puan içinde olmalıdır.
  21. Grid dosyası şimdi kaydedilecek hazırdır. Tıklayın: Kaydet -> _T1_IHC_inACPC_lobgrid.txt.

Bölüm 2 - Nesne Haritası Oluşturma

  1. After grid dosyası oluşturma, bir sonraki aşama nesne haritanın ilk 4 trasların yaratılmasıdır. Bu 4 trasların tüm sajital düzlemde gerçekleştirilir. Izleme için dilimleri önceden belirlenmiş ve daha önceki aşamalarında seçilmiş orta hat dilim dayanmaktadır.
  2. Sağ superior santral sulkusun tanımlamak için 'RSC' radyo düğmesini tıklayın. Bir sonraki 'Sağ Sajital dilim' için belirtilen dilim gidin. Sol ve sağ sagital dilimleri hangi traseleri yapılacaktır: 7 dilim peri-sagitally her iki tarafta orta hattan.
  3. Dura doğrudan, merkezi sulkus merkezi üzerinde bir noktayı tıklayın. Bu dilim santral sulkus genellikle küçük bir girinti gibi görünür, ve en yaygın singulat sulkus marjinal (artan) şubesine ilk sulcus anterior olduğunu. Sola veya sağa dönüm noktası konumunu teyit etmek, ancak izleme, her zaman düzgün bir sagital dilim yapılmalıdır. Reclicking işaretini taşımak olacaktır.
  4. 'ROP' rad tıklayınDoğru oksipito-parietal sulkusun tanımlamak io düğmesine basın. Bu sulkus / dura gelen tentoryumda cerebelli için çalışır izleme.
  5. Bir spline aracı artık sulcus izlemeyi sağlayacaktır. Bunun yanı sıra yeni noktaları oluşturmak için tıklayın ve kilitleyin ve sonra kabul tıklatın sağ tıklayın bıraktı. Izleme sırasında yapılan hatalar varsa modifikasyonlar veya 'geri alma' fonksiyonları yapılamaz. 'Sağ-klik' eylemi izlemeyi tamamlamak için yapılır Ancak, bir kez izleme kokan 'Sil' seçeneğini seçin.
  6. Izleme tamamlandığında, onu içeri kilitlemek için 'Kabul' seçeneğini
  7. 'LSC'yi' ve 'LOP' tanımlayan, uygun dilim de sol taraf için aynı şeyi.
  8. Tıklayın: (nesne haritanın altında) kaydet -> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj.

Bölüm 3 - Yüzey Rendered trasların

  1. Önceki görüntüleri (ya da yakın ve açık ITK-SNAP_sb tekrar) boşaltın ve _T1_IHC_erode_inACPC görüntüde <name> yüklemek.
  2. 3D SABRE nirengileme aracı (pencere s tıklayınhould) 1 bölmesini göstermek sadece büyütmek.
  3. Sol render görünümü göstermek için 3D Açısından altında 'SOL' tıklayın (sol ve sağ tersine sayede radyolojik kongre, bu nedenle sağ hemisfer sanki o görünecektir).
  4. Tıklayarak önceki adımdan izleme nesne yük: Yük - '_T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj <name>'> seçin (NOT: programda bir hata otomatik olarak gerekli dosyayı yüklemeden tahmin etmeye çalışır, ancak yanlış obj dosyası 'aşındırmak' girişler Dosyası) 'okumak için açılamıyor:. yükleme hatası nesne harita izleme'. Aksi takdirde bir hata mesajı ekrana gelecektir yüklemek için 'Gözat'ı seçin ve ardından <isim> _T1_IHC_inACPC_lobtrace.obj seçiniz isim.
  5. Render kalitesini ayarlamak için, tıklayın: 'Guess', kullanmak için en iyi parametreleri de programın tahmin var.
  6. Sol Sylvian fissür izlemek için hazırlamak için 'LSF' radyo düğmesini tıklayın.
  7. Şimdi 3D altındaki 'Landmark' düğmesini tıklayın pencere begi rendern nirengileme / (Eğer "x" tuşu ile açık ve kapalı bu geçiş yapabilirsiniz) izleme.
  8. 'Landmark' butonu yeşil gölgeli olduğunda izlemeye ek puan eklenebilir.
  9. 'Landmark' seçili olduğu zaman, herhangi bir fare girdi farklı bir açıdan incelemek için beyin dönecektir. UYARI: Yalnızca yerlerinden iz ederken sol veya sağ 3D Bakış Açısı düğmelerini reclicking tarafından düz 'SOL' veya 'SAĞ' yönünde.
  10. Sağ tıklayarak ve 'Landmark' seçilmemiş olduğunda sürükleyerek veya görüntü uzaklaştırmak.
  11. Her tıklama hattına bir nokta katacak.
  12. Küçük artan ve azalan rami üzere iki kola ayrılır hangi noktada, ucu posterior superior gelen Sylvian fissür izleme başlayın.
  13. O ucu kapalı yollar kadar temporal lobun superior yönü aşağı Sylvian izleme devam edin.
  14. Bir hata yapılırsa, sadece adım (ya da basın CTRL + Z) ile geriye doğru adım taşımak için 'Undo' düğmesine tıklayın.
  15. Ile bir kere memnunizleme, soruşturmayla kilitlemek için 'Accept' üzerine tıklayın. Şekil 5'e bakın.
  16. ÖNEMLİ: kokan trasların biri için gerekli ise, ilk yanlış İzlemenin (solda) radyo düğmesini seçin. Sonra üstündeki menü çubuğunda 'SABRE3D tıklayın ve' CARİ Kabul Izleme sil 'seçeneğini. Bazı noktada trasların tüm kaldırılmasını gerektiriyorsa, menüyü bu damla 'TÜM kabul trase sil' seçeneğini tıklayın.
  17. Şimdi Sol santral sulkus iz 'LC' radyo düğmesini tıklatın.
  18. Doğrudan sulkusun fesih altında Sylvian fissür noktasında alt ucundan başlayın.
  19. Hattı sadece superior ve posterior hareketi-yani programı herhangi bir önceki noktaya anterior olan noktaları yerleştirerek engeller sağlayacaktır.
  20. Bu beynin kavisini takip etmek zordur kadar üstün sonunda sulkusu izleme bitirin.
  21. Tamamlandığında, onu içeri kilitlemek için 'Kabul' tıklayın
  22. Şimdi unde 'SAĞ' butonuna tıklayınr '3 D Bakış Açısı 've sağ Sylvian fissür ve santral sulkus için adımları tekrarlayın.
  23. Doğru Sylvian fissür iz 'RSF' radyo düğmesini tıklatın ve her izleme sonrası 'Kabul' tıklayarak, sağ santral sulkus iz 'RC' radyo düğmesini tıklayın unutmayın tamamlandı.
  24. Bir kez tüm traseleri tamamlandığında, tıklatın: Kaydet -> Gözat -> '_T1_IHC_erode_inACPC_lobtrace.obj <name>' seçeneğini seçin.
  25. ITK-SNAP_sb kapatın.

3. Lezyon-Seg Bileşen

PD/T2 ile Taramalar için 3.1 (hayır FLAIR)

  1. Açık ITK-SNAP_sb, T1_IHC <name> yük, _PD_inT1_IHC <name>, _T2_inT1_IHC <name>, tıklayın: Dosya -> Aç tonlamalı görüntü -> Gözat -> tıklayın, dizine gidin -> Görüntü -> Open -> İleri -> Finish.
  2. Tıklayın artı büyütmek yanında eksenel görünümüne işaret.
  3. Crosshair'i kapatın (x).
  4. (Sağ tıkla ve sürükle) büyüt.
  5. Yoğunluğunu ayarlayıntıklayarak: Araçlar -> Görüntü Kontrast, sonra orta noktasını yukarı sürükleyin ve görüntü uygun seviyeye aydınlatır kadar hafifçe kapatın, sol.
  6. Tıklayarak PD_inT1_IHC yük lezyon-seg: Segmentasyon - görüntüden> Load -> Gözat -> Open - -> Next -> Bitir> _LEauto <name> seçin.
  7. Beyin-Sizer kılavuzunda açıklanan tüm 3 görüntülerin yoğunluğunu ayarlayın.
  8. Fırça aracı, Seç 'Aktif çizim etiket' = 2 ve 'üzerinde çizin' = Görünür etiketlerine tıklayın.
  9. Lezyon olarak yakalamak ne karar bilgilendirmek için T1, PD ve T2 kullanın.
  10. ('S' tuşu ile açık ve kapalı Toggle segmentasyon) lezyon (pozitif) belirtmek için etiketin üzerinde 1 etiket 2 boyamak için fırça aracını kullanın.
  11. Yanlış pozitif belirtmek için etiketin üzerinde 2 etiketi 1 boyamak için fırça aracını kullanın. Şekil 6'ya bakın.
  12. Görüntü olarak kaydet -> - Segmentasyon> ve "düzenleme" ile "auto" yerine dosya adını değiştirin: lezyon-seg modifikasyonlar memnun olduğunuzda tıklayınbu 'Bitti' olduğunu belirtmek için dosyanın sonuna, sonra 'Kaydet' (yani <name> _LEedit) tıklayın

NOT: Etiket 2 (varsayılan renk RED) lezyonu belirtmek için kullanılır.

FLAIR Görüntüleme ile Taramalar için 3.2

  1. Açık ITK-SNAP_sb, Click _FL_inT1_IHC <name> yüklemek: Dosya -> Aç tonlamalı görüntü -> Gözat -> tıklayın, dizine gidin -> Görüntü -> Open -> Next -> Bitir.
  2. Tıklayın artı büyütmek yanında eksenel görünümüne işaret.
  3. Crosshair'i kapatın (x).
  4. (Sağ tıkla ve sürükle) büyüt.
  5. Tıklayarak yoğunluğunu ayarlayın: Araçlar -> Görüntü Kontrast, sonra orta noktasını yukarı sürükleyin ve görüntü Close uygun düzeyine aydınlatır kadar hafifçe sola.
  6. Tıklayarak FL_inT1_IHC yük lezyon-seg: Segmentasyon - görüntüden> Load -> Gözat -> Open - -> Next -> Bitir> _FLEXauto <name> seçin.
  7. Tarif olarak yoğunluğunu ayarlayınBeyin-Sizer kılavuzda d.
  8. Fırça aracı, Seç 'Aktif çizim etiket' = 2 ve 'üzerinde çizin' = Görünür etiketlerine tıklayın.
  9. Lezyon olarak yakalamak ne karar bilgilendirmek için FL (kullanım T1, PD, T2 gerekirse) kullanın.
  10. ('S' tuşu ile açık ve kapalı Toggle segmentasyon) lezyon (pozitif) belirtmek için etiketin üzerinde 1 etiket 2 boyamak için fırça aracını kullanın.
  11. Yanlış pozitif belirtmek için etiketin üzerinde 2 etiketi 1 boyamak için fırça aracını kullanın. Şekil 7'ye bakın.
  12. Lezyon-seg modifikasyonlar memnun zaman tıklatın: - resim olarak kaydet> - Segmentasyon> ve "edit" it 'Bitti' olduğunu belirtmek için "auto" değiştirerek dosya adını değiştirin, sonra 'Kaydet'i tıklayın (yani <name> _FLEXedit .)

NOT: Etiket 2 (varsayılan renk RED) lezyonu belirtmek için kullanılır.

Representative Results

Arası güvenilirlik çeşitli ölçümler kullanılarak değerlendirilebilir. (Çevrimiçi sağlanan eğitim setini kullanarak http://sabre.brainlab.ca ), aşağıdaki adımlar LE tamamlanmasından sonra işleme aşamalarının her biri için hakemlerarası güvenilirliğini değerlendirmek için tavsiye edilir.

Beyin-Sizer:
Beyin çıkarma prosedürlerinin hakemlerarası güvenilirliğini değerlendirmek için, <img_count> komutunu kullanarak her TIV-E maskeleri, <name> _TIVedit için Volumetrics oluşturmak. Bir istatistiksel yazılım paketi eğitim setinin her biri için sağlanan TIVedit volumetrics ile birlikte (örneğin, SPSS), (çevrimiçi sağlanan Excel / csv dosyasına bakın) içine bu Volumetrics girin ve hakemlerarası korelasyon katsayısı (ICC) hesaplayın. In-house eğitimli gözlemcinin için tüm beyin volumetrics p <0.0001 1,2, ICC = 0.99 bildirdi edinmeniz. Buna ek olarak, RİA, maskeleme için uzamsal anlaşma değerlendirilmesi kullanılarak değerlendirilebilirSI 21. MATLAB kod iki gözlemcinin arasındaki SI değerlerini hesaplamak için çevrimiçi olarak sağlanır.

, Ventriküler atanmakla değerlendirmek yeniden atanmış vCSF voksellerin, yani birlikte segmentasyon dosyaların her biri için <img_count> komutunu kullanarak vCSF ciltleri üretmek için. <name> _ seg_vcsf. VCSF hacmi ses 'başlıklı sütununun altında' satır '7 yanında değerdir. TIV hakemlerarası güvenilirliğini değerlendirmek için aynı prosedürler kullanılarak, ICC ve vCSF için SI hesaplamak.

Beyin sapı, beyincik ve pons yapıların çıkarılması <name> _seg_vcsf_st üzerinde <img_count> komutunu çalıştırarak benzer değerlendirilebilir. 'Hacim' başlığı altında (sağda son sütun): Bu segmentasyon maske için kullanılan hacimleri 'sıfır olmayan voksellerin toplam sayısı' başlıklı ikinci son satırda gösterilir. TIV ve vCSF değerlendirmek için aynı prosedürler kullanılarak, bu maskeleme için ICC ve SI hesaplamak işlemleresağlanan excel dosyasında Volumetrics ve <name> _seg_vcsf_st dosyaları kullanarak yeniden.

SABRE:
Beyin-sizer kılavuzu kolay prosedürler standart ölçümleri kullanılarak değerlendirilebilir iken, ACPC hizalama biraz daha zordur. Bu nedenle, matris dosyaları off-site operatörlerinin eğitimi için görsel karşılaştırmak için verilmektedir. ACPC uyum tamamlanmasından sonra, yeni bir ITK-SNAP_sb penceresini açın, T1 görüntüsünü yüklemek, daha sonra, çevrimiçi <name> _T1_IHCpre_toACPC.mat sağlanan eğitim durumu için matrisi yüklemek ve görsel pitch, roll, yaw ve ACPC dilim karşılaştırın iki resim arasındaki.

Her eğitim durumda _SABREparcel_inACPC <name> parcellated maske <img_count> çalıştırmak SABRE nirengileme prosedürleri, değerlendirmek. Her bir bölge (3-28) için Volumetrics girin. SABRE bölge kodları çevrimiçi sağlanmaktadır. Her SABRE beyin bölgesi için ICC hesaplamak, TIV ve vCSF değerlendirmek için aynı prosedürleri kullanma.SABRE içi eğitimli gözlemcinin için bölgesel Volumetrics parcellated bildirilen ortalama ÜAK'lerin = elde 0.91-0.99 1,2 arasında değişen ICC değerleri ile 0.98, p <0.01,.

Lezyon-Seg:
Bu bileşen LE boru hattının nihai aşaması olarak, güvenilirliği ve doğruluğu önceki aşamalarında bağlıdır.

SH segmentasyon arası güvenilirlik SH hacimlerinin bölgesel ICC ve SH maskeleri mekansal anlaşması kullanılarak gerçekleştirilir. Lobmask T1-edinme uzayda dosyayı <name> _SABREparcel ve son düzenlenen lezyon segmentasyon dosyası, <name> _LEedit hem girerek, <SH_volumetrics> işletilen bölgesel SH hacimleri, değerlendirmek. Her SABRE beyin bölgede lezyon hacimleri için ICC hesaplamak, SABRE Volumetrics değerlendirmek için aynı prosedürleri kullanma. Nihai düzenlenmiş lezyon maske, <ad> _LEedit (veya FLEXedit için SI hesaplamak TIV maskeleme işlemi mekansal anlaşma değerlendirmek için aynı prosedürler kullanılarak.) Aynı güvenirlik testleri PD/T2-based segmentasyon ve FLAIR bazlı segmentasyon hem yapılabilir.

3D T1 PD/T2
Görüntüleme Parametreleri Eksenel Volume SAT (S 1) SPGR Eksenel Spin Echo FC VEMP VB (yaprak)
Darbe Zamanlama
TE (msn) 5 30/80
TR (msn) 35 3.000
Kapak Açısı (°) 35 90
TI (msn) N / A N / A
Tarama Aralığı
FOV (cm) 22 20
Dilim kalınlığı (mm) 1.2 / 0 3/0
No Dilimleri 124 62
Edinme
Matris boyutu 256 x 192 256 x 192
Voxel boyutu (mm) 0.86 x 0.86 x 1.4 0.78 x 0.78 x 3
NEX 1 0.5
Toplam Süre (dk) 11:00 00:00

Tablo 1. General Electric 1.5T Yapısal MRG Toplama Parametreleri.

<td> Aksiyel T2Flair, EDR, FAST
3D T1 PD/T2 FLAIR
Görüntüleme Parametreleri Eksenel 3D FSPGR EDR IR Hazırlık Eksenel 2D FSE-XL, EDR, FAST, yağ oturdu
Darbe Zamanlama

TE (ms)

3.2 11.1 / 90 140
TR (msn) 8.1 2.500 9.700
Kapak Açısı (°) 8 ° 90 ° 90 °
TI (msn) 650 N / A 2.200
Tarama Aralığı
FOV (cm) 22 22 22
Dilim kalınlığı (mm) 1 3 3
No Dilimleri 186 48 48
Edinme
Matris boyutu 256 x 192 256 x 192 256 x 192
Voxel boyutu (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
Toplam Süre (dk) 07:20 06:10 07:20

Tablo 2.. General Electric 3T Yapısal MRG Toplama Parametreleri.

Şekil 1
Şekil 1.. Aksiyal T1 düzenlenmemiş toplam kafa içi tonoz (TIV) maske kalıbı (yeşil) ile. Bu Beyin-manuel düzenleme prosedürünün bir parçası olarak nonbrain doku kaldırmak için ITK-SNAP_sb içinde kapalı bir poligon aracı kullanımının bir örneğidir Sizer en TIV çıkarma prosedürü.


Şekil 2.. Aksiyal T1 doku segmentasyonu kaplaması ile. Ki etiket renkleri keyfi ve Etiket aracını kullanarak değiştirilebilir unutmayın. Sol görüntü varsayılan renkleri gösterir. Görüntü Orta CSF (5 = mor) vCSF (7 = kırmızı) atanmadığından nasıl gösterir. Sağ görüntü WM renk doku sınıfı etiketi, yani değiştirmeden nasıl değiştirileceğini gösterir. Etiket 3 = WM kalır ama rengi mavi ile modifiye edilebilir.

Şekil 3,
Şekil 3.. Aksiyal T1 doku segmentasyonu kaplaması ile (soldaki resim, GM = sarı, WM = turuncu, BOS = mor) (sol). Tasvir ITK-in kapalı PolyGo n alet pons yapıların elle çıkarılması örneğidirSNAP_sb (orta) ve kaldırma (sağ) sonra nihai doku segmentasyonu. Şekil 2'de olduğu gibi, sağ görüntü WM renk doku sınıfı etiketi, yani değiştirmeden nasıl değiştirileceğini gösterir. Etiket 3 = WM kalır ama rengi mavi ile modifiye edilebilir.

Şekil 4,
Şekil 4. Aksiyal T1 edinimi uzayda (sol) ve önce sonra (sağ) AC-PC hizalama yapılır.

Şekil 5,
AC (sarısı) ile Şekil 5. SABRE nirengileme prosedürleri gösteren iki örnek. Eksenel AC-PC uyumlu T1, PC (mavi) ve posterior kenar (pembe) dönüm yerleşimler (solda). Sylvian fissür ile 3D yüzey render T1 (sağda) (mor) ve yüzderal sulcus (pembe) tarif.

Şekil 6,
Otomatik olarak oluşturulan lezyon bindirme (merkez), ve elle düzenlenebilir lezyon (kırmızı) kaplaması (sağda) Şekil 6.. Aksiyel PD (solda).

Şekil 7
Otomatik olarak oluşturulan lezyon bindirme (merkez), ve elle düzenlenebilir lezyon (kırmızı) kaplaması (sağda) Şekil 7. Aksiyel FLAIR (solda).

Discussion

LE segmentasyon ve parselasyon işlem AD ve normal yaşlıların MRG bölgesel Volumetrics elde etmek için özel olarak geliştirilmiştir. Bu işlemleri gerçekleştirmek için karmaşık hesaplama algoritmaları uygulamak çok sayıda tam otomatik boru hatları olmakla birlikte, bu araçlar LE yarı-otomatik boru üreten bireyselleştirilmiş doğruluk ve hassasiyet eksikliği eğilimindedir. Yarı otomatik süreçleri ile ticaret-off düzgün anatomik bilgi ve böyle kapsamlı bir boru hattı uygulamak için gerekli hesaplama becerileri operatörleri eğitmek için gerekli kaynaklar vardır. Ancak, bireyselleştirilmiş görüntüleme boru hattının ana yararlarından biri otomatik hatları başarısız nörodejenerasyonda şiddetli vakalarda orta kantitatif Volumetrics elde etmek yeteneğidir.

LE boru hattı daha önce değerlendirilmiş ve çeşitli yaşlı ve demanslı nüfus 1,2,13,14,19,22,23, ar ana konular uygulanmış olduğu gibie genellikle eğitimli operatörler tarafından karşılaşılan iyi dokümante edilmiş ve aşağıda özetlenmiştir.

Beyin-Sizer bileşeni ile gerekli manuel kontrol ve düzenleme RİA, çıkarma maskeleme işlemi, vCSF atanmakla ve beyin sapı, beyincik ve diğer pons yapıların el kaldırma içerir. Beyin ekstraksiyon için, otomatik RİA, çıkış orijinal PD/T2 görüntüler iyi kalitede olması genellikle sağlanan iyi bir maskedir. Ancak, inferior temporal direkleri, karotid arter proksimal vasküler ve sinir dokusu medial nispi yoğunluk değerleri için, bu bölge genellikle bir düzenleme gerektirir. Ayrıca, burun boşluğunda mukoza otomatik TIVauto maske ek manuel düzenleme gerektiren eğilimi ön frontal bölgelerinde yoğunluk cut-off değerleri kıvrılıyor, bölgesel yoğunluk histogramlar etkiler eğilimindedir. Son olarak, ek manuel olarak değiştirilmesi, tipik olarak, en üstün bölgelerinde gerekli olduğu global atrofi sadece dura mater altında subaraknoid CSF hacminde bir artışa neden olma eğilimindedir. Alternatif olarak, ventrikül genişlemesi ile ilişkili atrofi vCSF yeniden atama ile gerekli operatör müdahalelerini en aza indirmek için eğilimindedir. Bir tri-özellik coregistration yaklaşımı olan bir başka yararı, potansiyel sebebiyle oluşan PD ve T1 üzerindeki göreli yoğunluğuna tanımlanabilir periventriküler venöz vaskülopatisi 5,24-26, (için, proksimal ventriküllere kistik sıvı dolu inmesiydi tanımlamak için yeteneği PD, T1 hipointens) hiperintens. Bu hypointensities öncesinde operasyonlarını floodfilling için ITK-SNAP_sb çizilmiş elle sınırları kullanılarak vCSF dan tarif edilebilir. VCSF değiştirme T1-alım alanı içinde gerçekleştirilir yana PC tamamen görünür değilse, hizalama kadar ACPC düzleminden sapan durumlarda, sınır, 3. ventrikül ve quadrigeminal sarnıç için gerekli olabilir. Tentoryumda diff için nispeten kolay bir yapıya sahip olmasına rağmenerentiate, birkaç anatomi tabanlı kurallar beyin sapı ve medial temporal lob gelen serebral peduncles ayrılmasını yerini özellikle pons yapıların, elle çıkarılması yönlendirmede yardımcı olur.

SABRE nirengileme belirli anatomik yerlerinden orta öngörülebilir lokalizasyonu için izin, standart ACPC hizalanmış görüntülerde yapılan bir steryotaksik tabanlı işlemdir. Bu istisnaları nedeniyle Nöroanatomisinin bireysel farklılıklara aşırı atrofi ve normal değişkenliği ile durumlardır. Parankimin genel bir kaybı beyin atrofi sonuçları, işaretlerini yerleştirmek için uygun noktaları seçme zorluğu artırır falks serebri, çevreleyen orta hat boyunca artan BOS. Kural tabanlı protokoller genel kuralın istisnaları gerekli durumlarda belirlenmesi gereklidir. Anatomisinde normal varyasyonlar, özellikle de merkezi sulkus ve parietooksipital sulkusa göreli konumda, aynı zamanda difficul artırmakBu yapıların manuel tariflendirilmesinin ty. Ancak, SABRE tarafından kullanılan grafik kullanıcı arayüzü önemli bu özel yerlerinden görselleştirme için karar verme sürecinde yardımcı yüzey render görüntüleri, gerçek zamanlı dönüş için izin verir. Son olarak, bazı kural-tabanlı protokol (line izleme kendi üzerine geri gidiyor önlenir) santral sulkus eğrilmelerini ör: operatör ihlalini önlemek için yazılım içine programlı posteriora hareket etmek zorunda entegre edilmiştir.

Lezyon-Seg bileşenin kılavuzu kontrol prosedürü ilgili hiperintesitelerinde görsel kimlik uzmanlık, sadece SH değişen derecelerde ile taramaları maruz kaldıktan sonra kazanılan bir görsel algı beceri gerektirir. Yanlış pozitif minimizasyonu algoritmaları ilk segmentasyon en hataların çıkarılmasına yardımcı. Ancak, genişlemiş perivasküler alanlar arasındaki farklılaşma: lentiform çekirdek ve re (Virchow-Robin alanlarda VRS)Dış kapsül, claustrum, aşırı kapsül ve subinsular bölgelerde Levant SH zor olabilir. Bu bazal ganglionlar VRS olgularda özellikle zordur. Nörogörüntüleme (ULAŞMAKTIR) üzerine Vasküler değişiklikler raporlama için standartları özetleyen yeni bir kağıt, lacunes gelen VRS farklılaştırmak ve VRS MRG daha doğrusal ve BOS yoğunluk olması için açıklamak için bir boyut kriter önerilir. VRS tanımlama ile bu sorunları çözmek için, LE benimsemiştir: lentiform çekirdeğinin içinde kalan herhangi hiperintensitesi seçerek operatörleri engelleyen bir) bir anatomi bazlı kural, b) bir boyutu çapı 5 mm'den az hiperintensiteleri dışlamak için kriter, ve c) nedeniyle PD, T2 ve T1 27 bağıl BOS yoğunluğuna ek dışlama için bir bağıl yoğunluk kuralı. Ayrıca normal hiperintens sinyal korpus kallosum boyunca ilgili SH ayırt etmek zor olabilir, özellikle FLAIR görüntüleme orta hat ve falks serebri, birlikte bulunabilir. Durumlarındaperiventriküler bölgelerde içine uzanan, sadece SH kabul nerede böyle örtüşme, anatomi-tabanlı kurallar uygulanmaktadır.

Sonuç olarak, bu yazılı bileşen vallahi bir video-güdümlü, standart bir protokol yayın (ek içindir ki takdir etmek önemlidir http://www.jove.com ). Geleneksel statik rakamlar bazı kavramları açıklayan yardımcı olurken, video-tabanlı eğitimler gibi Lezyon Explorer gibi kapsamlı bir beyin boru hattı ile ilgili karmaşık süreçleri metodolojik iletişim daha verimlidir.

Disclosures

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

Yazarlar minnetle aşağıdaki kaynaklardan mali destek kabul. Geliştirme ve çeşitli beyin görüntüleme analiz testi en önemlisi Sağlık Araştırma Enstitüleri Kanada (MOP # 13129), Kanada ve Alzheimer Derneği (ABD), Kalp Alzheimer Derneği ve İnme İnme Vakfı Kanada Ortaklığı birkaç hibe tarafından desteklenmiştir Kurtarma (HSFCPSR) ve LC Campbell Vakfı. JR Kanada Alzheimer Derneği maaş destek alır; Nöroloji Brill Başkan dahil SUNNYBROOK ve T U de Sunnybrook Araştırma Enstitüsü ve Tıp Bölümlerinden gelen SEB. Yazarlar ayrıca HSFCPSR maaş destek alabilirsiniz.

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