Tredimensjonal form modellering og analyse av hjernens strukturer

Vi introduserer en halvautomatisk protokoll for figur analyse på hjernens strukturer, inkludert bilde segmentering ved hjelp av åpen programvare, og ytterligere gruppe-klok form analyse ved hjelp av en automatisert modellering pakke. Her viser vi hvert trinn i 3D form analyse protokoll med hippocampus segmentering fra hjernen MR bilder.

Statistisk form analyse av hjernens strukturer har blitt brukt til å undersøke tilknytningen mellom deres strukturelle endringer og patologiske prosesser. Vi har utviklet en programvarepakke for nøyaktig og robust form modellering og gruppe-klok analyse. Her introduserer vi en rørledning for figur analysen, fra individuelle 3D-former modellering til kvantitativ gruppe figur analyse. Vi beskriver også fremgangsmåten før prosessering og segmentering ved hjelp av åpne programvarepakker. Denne praktiske guiden vil hjelpe forskerne å spare tid og krefter i 3D-form analyse på hjernens strukturer.

Form analyse av hjernens strukturer har dukket opp som det foretrukne verktøyet for å undersøke deres morfologiske endringer under patologiske prosesser, slik som nevrodegenerative sykdommer og aldring¹. Ulike beregningsorientert metoder er nødvendig for å 1) nøyaktig avgrense grensene av målet strukturer fra medisinske bilder, 2) rekonstruere målet form i form av 3D-overflate mesh, 3) bygge Inter-fag korrespondanse på tvers av individuelle form modeller via form parametrisering eller overflate registrering, og 4) kvantitativt vurdere den regionale formen forskjellene mellom individer eller grupper. I løpet av de siste årene har mange metoder b....

Brain MR bilder ble kjøpt i henhold til protokollen godkjent av den lokale institusjonelle anmeldelsen styret og etikk komiteen.

Merk: Verktøyene for form modellering og analyse kan lastes ned fra NITRC depotet: https://www.nitrc.org/projects/dtmframework/. Det GUI programvare (DTMModeling. exe) kan henrettet etter trekking.

Figuren modellering prosessen beskrevet her har vært ansatt for ulike neuroimaging studier på aldring^6,8,10 og Alzheimers sykdom^5,9. Spesielt viste denne formen modellering metoden sin nøyaktighet og følsomhet i form analyse på hippocampus for en aldrende befolkning på 654⁸. En kvantitativ analyse av programv.......

Oppsummert har vi beskrevet programvare rørledningen for figuren analyse på hjernens strukturer inkludert (1) MR bilde segmentering med åpne verktøy (2) individuell form rekonstruksjon ved hjelp av en deformerbare mal modell, og (3) kvantitativ form forskjell måling via Transitive form korrespondanse med malen modellen. Statistisk analyse under korreksjon av falsk oppdagelses rate (FDR) utføres med formen misdannelse for å undersøke betydningen av morfologiske endringer av hjernens strukturer, forbundet med neuro.......

Arbeidet ble finansiert av National Research Foundation of Korea (JP som PI). JK er finansiert av Kyungpook National University Research Fund; og MCVH er finansiert av Row Fogo veldedige Trust og Royal Society of Edinburgh. Den hippocampus segmentering ble tilpasset fra interne retningslinjer skrevet av Dr. Karen Ferguson, ved Senter for Clinical Brain Sciences, Edinburgh, UK.