Beyin MRG Kullanılarak İnsan Koroid Pleksusunun Manuel Segmentasyonu

Özet

Koroid pleksusun beyindeki önemli rolüne rağmen, güvenilir otomatik segmentasyon araçlarının olmaması nedeniyle bu yapının nörogörüntüleme çalışmaları azdır. Mevcut protokol, gelecekteki nörogörüntüleme çalışmalarını bilgilendirebilecek koroid pleksusun altın standart manuel segmentasyonunu sağlamayı amaçlamaktadır.

Özet

Koroid pleksus, nörogelişimde ve bir dizi beyin bozukluğunda rol oynamıştır. Kanıtlar, koroid pleksusun beyin olgunlaşması, bağışıklık/inflamatuar düzenleme ve davranışsal/bilişsel işlevler için kritik olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, mevcut otomatik nörogörüntüleme segmentasyon araçları, lateral ventrikül koroid pleksusu doğru ve güvenilir bir şekilde segmentlere ayırmada zayıftır. Ayrıca, beynin üçüncü ve dördüncü ventriküllerinde bulunan koroid pleksusu segmentlere ayıran mevcut bir araç yoktur. Bu nedenle, nörogelişimsel ve beyin bozukluklarında koroid pleksusu inceleyen çalışmaların güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini artırmak için koroid pleksusun lateral, üçüncü ve dördüncü ventrikülde nasıl segmentlere ayrılacağını tanımlayan bir protokole ihtiyaç vardır. Bu protokol, DICOM veya NIFTI görüntülerine dayalı olarak koroid pleksus için 3B Dilimleyici'de ayrı olarak etiketlenmiş dosyalar oluşturmak için ayrıntılı adımlar sağlar. Koroid pleksus, T1w görüntülerinin eksenel, sagital ve koronal düzlemleri kullanılarak manuel olarak bölümlere ayrılacak ve vokselleri ventrikülleri çevreleyen gri veya beyaz madde yapılarından hariç tutulduğundan emin olunacaktır. Pencereleme, koroid pleksusun lokalizasyonuna ve anatomik sınırlarına yardımcı olacak şekilde ayarlanacaktır. Doğruluk ve güvenilirliği değerlendirme yöntemleri bu protokolün bir parçası olarak gösterilecektir. Koroid pleksusun manuel tanımlamalar kullanılarak altın standart segmentasyonu, yaşam boyu ve çeşitli beyin bozuklukları içinde koroid pleksustaki değişiklikleri aydınlatmak için açıkça paylaşılabilen daha iyi ve daha güvenilir otomatik segmentasyon araçları geliştirmek için kullanılabilir.

Giriş

Koroid pleksus fonksiyonu
Koroid pleksus, beyinde fenestre kılcal damarlar ve tek tabakalı koroid pleksus epitel hücrelerinden oluşan oldukça vaskülarize bir yapıdır¹. Koroid pleksus, lateral, üçüncü ve dördüncü serebral ventriküllere çıkıntı yapar ve nöral modellemede^önemli bir rol oynayan beyin omurilik sıvısı (BOS) üretir 2 ve beyin fizyolojisi ^3,4. Koroid pleksus, nörovasküler maddeler salgılar, kök hücre benzeri bir depoyu kapsar ve toksik metabolitlerin girişini engellemek için fiziksel bir bariyer, fiziksel bariyeri aşan kısımları çıkar....

Protokol

Mevcut protokol, Beth Israel Deaconess Tıp Merkezi'ndeki Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylandı. Bu protokol gösterimi için artefakt veya hareket içermeyen beyin MRI taraması olan sağlıklı bir denek kullanıldı ve yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. 1 mm x 1 mm x 1,2 mm çözünürlüğe sahip 3D-T1 görüntüleri elde etmek için 32 kanallı kafa bobinli bir 3,0 T MRI tarayıcısı ( Malzeme Tablosuna bakınız) kullanıldı. 256 x 256 görüş alanına, TR/TE/TI=7.38/3.06/400 ms ve 11 derecelik çevirme açısına sahip MP-RAGE ASSET dizisi kullanıldı.

1. Beyin MRG'sini 3D Slicer'a aktarma

NOT: 3D ....

Tartışmalar

Protokolün kritik adımları
Bu protokolü uygularken üç kritik adım özel dikkat gerektirir. İlk olarak, MR görüntülerinin kalitesini ve kontrastını kontrol etmek, doğru segmentasyonu sağlamanın anahtarıdır. Görüntünün kalitesi çok düşükse veya kontrast çok düşük veya çok yüksekse, koroid pleksusun yanlış tanımlanmasına neden olabilir. Görüntünün kontrastı, görüntünün gri tonlama değeri görüntülenerek veya gri madde çekirdekleri ile gri madde arasındaki.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Slicer	3D Slicer	https://www.slicer.org/	A free, open source software for visualization, processing, segmentation, registration, and analysis of medical, biomedical, and other 3D images and meshes; and planning and navigating image-guided procedures.
FreeSurfer	FreeSurfer	https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/	An open source neuroimaging toolkit for processing, analyzing, and visualizing human brain MR images
ITK-SNAP	ITK-SNAP	http://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php	A free, open-source, multi-platform software application used to segment structures in 3D and 4D biomedical images.
Monai Package	Monai Consortium	https://docs.monai.io/en/stable/metrics.html	Use for Dice Coefficient and DeepMind average Surface Distance.
MRI scanner	GE	Discovery MR750
Psych Package	R-Project	https://cran.r-project.org/web/packages/psych/index.html	A general purpose toolbox developed originally for personality, psychometric theory and experimental psychology.
R Software	R-Project	https://www.r-project.org/	R is a free software environment for statistical computing and graphics.
RStudio	Posit	https://posit.co/	An RStudio integrated development environment (IDE) is a set of tools built to help you be more productive with R and Python.
Windows or Apple OS Desktop or Laptop	Any company	n/a	Needed for running the software used in this protocol.