Name: a comprehensive protocol for manual segmentation of the medial temporal lobe structures
Uploaded: 2014-07-02T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 30 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures at JoVE.com

This research was supported by funds to FD. MM was supported by an IGERT Fellowship under National Science Foundation Grant No. 0903622. The authors wish to thank the Dolcos Lab members for assistance with data collection and preparation.

1.. Amygdala <ol><li> AMY Anterior Dilimleri <ol><li> Frontal ve temporal lob arasındaki beyaz madde bağlantısı sürekli ve 30 görünür olduğu limen insula başlangıçta göründüğü AMY ilk dilim tanımlayın. Koronal görünümünde, AMY inferolateralinden sınır olarak açısal paket kullanın. </li><li> AMY görünümü için bir dönüm noktası olarak optik kiazma bulun. Çevredeki unkusun onun erken dilimler halinde AMY ayırt etmek için eksenel ve sagital görünümleri kullanın. Entorhinal alanı 32 hariç tutmak için eksensel görünümünde AMY etrafında beyaz madde yolu takip edin. </li><li> Posterior hareket eden, ön ek yeri AMY tipik şekli görülebilir her iki hemisferde 28, boyunca sürekli olduğu, birinci dilim tanımlar. Süperomedial sınırına semianular sulcu fundusundan hayali bir çizgi olarak entorinal sulkusu kullanarak AMY saat yönünün tersine Tracegeri entorinal sulkus inferomedyal sınır olarak AMY, lateral sınırı olarak zamansal kök, ve alt ucuna beyaz madde boyunca s izleme 31 tamamlamak için. </li></ol></li><li> AMY posterior Dilimleri <ol><li> AMY HC ve her ikisi de aynı dilim (ler) de görebilir, bu seviyede unutmayın. </li><li> Hala koronal görünümünde, unsinat girusun, tümsek ve yanal (ventrikül mevcut değilse veya Alveus) yapısı lateral ventrikül 36 temporal boynuzun medial uzantısı üstündür AMY son dilim tespit HC başının. Doğru ve tutarlı takibi için sagital ve aksiyel görüşlerini edin. </li><li> Insulanın alt dairesel sulkusun fundustan de globus pallidus ve putamenin gri madde ayıran AMY 31, üstün sınır olarak optik yollarına hayali bir çizgi çizin. </li><li> Birlikte Tracesemilunar süperomedial sınır olarak girus ve unsinat girus 32 hariç. Lateral ventrikül alt boynuz ve yanal tarif için zamansal kök kullanın. </li></ol></li><li> Anterior-posterior yönde AMY ardışık Dilimleri <ol><li> Sistematik Yukarıdaki ilgili yönergeleri kullanarak AMY dilim-dilim iz. AMY en azından ön kısmı, ön-en dilim için aynı sınırları kullanır; tersine, AMY arka kısmında, posterior en dilim için aynı sınırları kullanın. </li><li> Tanımlamak ve daha fazla AMY sınırları rafine yardımcı eksenel ve sagital görüşlerini istihdam devam ediyor. </li></ol></li></ol> 2. Hippocampus <ol><li> HC yerelleştirme <ol><li> Lateral ventrikül temporal boynuz AMY inferolateralinden sınırında göründüğünde HC izleme başlayın. Lateral ventrikül temporal boynuz önceki dilimleri üzerinde zaten varsa, o inci dikkatHC e başlaması daha sonra yan ventrikül büyütme ve süperolaterale germe zamansal boynuz ile belirtilir. </li><li> Lateral ventrikül 31 trigonuna inferomedyal, son görünümü ile HC izleme End. Her zaman HC ve sınırlarını yerelleştirilmesine yardımcı olmak için alternatif görüşlere kullanmaktadır. </li></ol></li><li> HC Sınır Tanımlar <ol><li> Temporal boynuz karşı yanal HC tasvir. Lateral ventrikül temporal boynuz yeterli hissedilir olmadığı durumlarda, segmentasyon voksellerin bir satır dışlamak bunu belirtmek için. </li><li> Inferiorda, PHG&#39;nin gelen HC ayırmak için ventrikül boşluğuna açısal demeti (veya onun hayali uzantısı) kullanın. Üstün sınır olarak fimbrial birlikte alveus kullanın. Boyunca aynı tanımlara kullanarak HC izleyin. </li><li> Ayrıca, mediale PHG&#39;nin beyaz cevher paket, superiorda hizalanana sınırları şekilde segmentasyon içine subikulum dahilunkusun eğri ve HC 37 öncelikle ile yatay olarak uzanır. Kalkarin sulcus müdahale edene kadar posteriora aydınger, bu tanımları korumak. </li></ol></li><li> HC kaydederek Bölümleri <ol><li> Baş, gövde ve kuyruk: HC üç segmente ayrılabilir unutmayın. </li><li> HC kuyruk görünümünü belirtmek için tipik olarak forniksin CRU görünümü ile denk boyutunda HC vücuda HC kafa geçişi ve hızlı artan ve genişleme, işaretlemek için uncal tepe görünümünü kullanın 23,30,38. </li></ol></li><li> Aşağıdaki yapıları izlerken özellikle dikkat edin. <ol><li> Segmentasyon posterior unkusun içerir. </li><li> Bu düşük çözünürlüklü görüntülerde mümkün olmayabilir rağmen, koronal dilimleri üzerinde segmentasyon Alveus yukarıdaki koroid pleksus Gözardı. </li><li> C kuyruk dahil önlemek için iki alternatif görünümü bakınızaudate ve HC kuyruğun üstün yönü de pulvinar. </li><li> Başlangıçta Fasciola cinerea ve daha fazlasına göre hipokampal kuyruk ayrılır forniksin arasında krusun seviyesinde onun ortaya çıkması belirterek fasiküler girusun oluşumunu önlemek posteriora Kalkarin sulcus 32 üstün gri madde haline gelir. </li></ol></li></ol><img alt="Şekil 2," fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig2highres.jpg" width="400" /> Şekil 2. Beyinde gerçek konumunu gösteren, mevcut protokolü kullanılarak takip MTL, ve büyük yapılar arasında göreli konumlarının temsili bir sagital dilim, yani, AMY (kırmızı), HC (mavi), PRC (sarı), ERC (pembe) ve ÖYK (yeşil). 3.. Parahipokampal Gyrus <ol><li> PHG&#39;nin kaydederek Bölümleri <ol><li> Not PHG&#39;nin caanterior PHG (yani, ÇHC ve ERC) ve posterior PHG&#39;nin (yani, ÖYK): n iki ana bölüme ayrılabilir. </li><li> Anterior segment olduğunu unutmayın, ÇHC ERC daha önce görünür ve tüm kurs boyunca yanal bunu yanları. </li><li> ERC kaybolduktan sonra, ÇHC PHG&#39;nin yerini bir araya toplayan ve 3 mm için devam ettiğini unutmayın. </li><li> Bu segment ötesinde, birinci basamak sonuna kadar 30 PHG&#39;nin genişliği boyunca alır posterior PHG, iz. </li></ol></li><li> PHG&#39;nin ön Dilimleri <ol><li> CS 25,39 görünümü ile ÇHC ilk dilim tanımlayın. Schwalbe iki giruslar varsa ERC başlamasından önce, CS yanal bankanın medial kenarından yanal Schwalbe en girusun fundus ya da medial birinin bu için PRC iz ya da orta noktası Bu girus 25,39 yokluğunda temporopolar dorsal yüzeyi. </li><li> ERC 5 mm bir iz başlayınnterior 40,41 insula Limen için. </li><li> Üstün sonunda 40 olarak medial temporopolar sulkusun fundus ve AMY görüntülendikten sonra yarım halka sulkusun fundus veya yarım halka sulkus ise açısal paket hayali uzantısı ventrikül boşluğu karşılayan noktasını kullanarak ERC izleme devam 25 farksız. Doğrudan ventriküler kavite veya Pial yüzeyini karşılamak için inferiorda uzanır unutmayın. </li><li> ÇHC ve ERC arasındaki sınır dilim dilim değişebilir. <ol><li> CS (≥ 1.5 cm) derinlikte olduğu zaman, yanal banka 25 orta noktasına, bu sulkusa medial bankanın medial kenarından PRC iz. </li><li> Normal bir CS (1-1.5 cm derinliğinde) ile durumda, sulkusa 25&#39;in yanal bankanın medial ucuna teminat sulkus medial bankanın orta noktasından alanı olarak PRC iz. </li><li> With a &lt;em&gt; sığ CS (&lt;1 cm), fusiform girus 25 taç orta bu sulkusun fundustan PRC iz. </li></ol></li><li> CS fundusdan çıkan küçük girus ile, genellikle uncal tepe seviyesinde, kesildiğinde, yanal sulkus 25&#39;in dibine PRC iz. Eklemek veya ROI için hedefe göre beyaz madde içermemektedir. </li><li> Uncal apeks veya 42 intralimbicus girusun sonuna kadar 1.5 mm posterior kadar ERC Trace. </li><li> Mediale onun ikincisi için tanımları uncal apeks 4,5 mm posterior kadar geçerli olmaya devam fesih, ya da 42 intralimbicus girusun bitiminden sonra ERC yer işgal ÇHC izleme uzatın. PRC daha sonra birinci basamak 25,30 ile ikame edilir. </li></ol></li><li> PHG&#39;nin posterior Dilimleri <ol><li> 4 mm posterior t kadar, ÇHC sonuna dilim arka üzerinde TSH&#39;nin iz başlayınO HC kuyruk 32 sonuna. Literatürden alternatif tanımlar tartışma kısmında tarif edilmiştir. Yine, içeren veya amacına bağlı olarak beyaz madde içermemektedir. </li><li> ERC kaybolduktan sonra ÇHC arka kısmında açıklandığı aynı yöntemi kullanarak birinci basamak sağlık tasvir. Göründüğü kez de üstün sınır olarak singulumun beyaz madde kullanın. Sulkus 30 alt kenarına superomedial TSH&#39;nin kısıtlar Kalkarin sulkus, görünümü kadar bu şekilde izleme devam edin. </li><li> Mini-sulcus, Kalkarin sulkusun çıkmasından önce görünür segmentasyon içinde dahil, fakat Kalkarin sulkustan farklılaşan dikkatli olmalıdır. </li></ol></li></ol>

The authors have no conflicts of interest to declare.

Geleneksel olarak, manuel segmentasyon birçok araştırmacı tarafından altın standart olarak kabul edilmiştir. Bununla birlikte, tek tek yapıların kesin bir tarif MTL yapıların son derece değişken morfolojisi ile komplike ve çevresindeki sinir dokusu ve nöral olmayan alanlara karşı bu yapıların genellikle zayıf bir MRI kontrast tarafından edilmiştir. Tarihsel olarak, bazı MTL yapılar için literatürde çakışan açıklamalar olmuştur. 40,41 kesintiye gibi PRC segmentlere, bazı duruml...

A correction was made to <a href="/video/50991">A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures</a>. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.
The references were updated from:
<ol start="10">
<li>Wager, T. D. &amp; Smith, E. E. Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis. Cognitive, Affective &amp; Behavioral Neuroscience. 3(4), 255-274 (2003).</li>
</ol>
<ol start="14">
<li>Scheltens, Ph, et al. Atrophyofmedialtemporallobeson MRIin 'probable' Alzheimer's disease and normal ageing: diagnostic value and neuropsychological correlates. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 55(10), 967-972, (1992).</li>
</ol>
to:
<ol start="10">
<li>Wager, T. D., Phan, K. L., Liberzon, I., &amp; Taylor, S. F. Valence, gender, and lateralization of functional brain anatomy in emotion: a meta-analysis of findings from neuroimaging. Neuroimage. 19 (3), 513-31, doi:10.1016/S1053-8119(03)00078-8 (2003).</li>
</ol>
<ol start="14">
<li>de Leon, M. J. et al. Imaging and CSF studies in the preclinical diagnosis of Alzheimer's disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1097, 114-145, doi:10.1196/annals.1379.012 (2007).</li>
</ol>
Table 1 had its legend updated from:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has underestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and Intracranial volume (ICV). For this subject, ICV = 1446616.73 mm3.
to:
Table 1. Representative volumetric results of the bilateral AMY and the HC of a single subject, from manual tracing using the present protocol and automatic segmentation. Automatic segmentation has misestimated the volume of each of the four structures compared. Corrected volume was calculated as the ratio between Voxel volume and ICV. For this subject, ICV = 1599482.11 mm3. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/50991/50991table1.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>

A correction was made to <a href="/video/50991">A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures</a>. Table 1 and its legend were updated. References 10 and 14 were also updated.

Erratum: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

Medial temporal lob (MTL), duyusal bilginin 1 entegrasyonu en üst düzeyde bir varsayımsal alanı, hedeflenen analizler sık sık konu olmuştur. Örneğin, hipokampus ve ilişkili parahipokampal alanlarda yaygın olarak hafıza araştırma 2-5 incelenmiştir. Ayrıca, amigdala rolü sık sık duygu işleme ve duygu-biliş etkileşimleri 6-11 inceleyen araştırmalarda vurgulanmıştır. Son zamanlarda, çeşitli MTL bölgelerde de 12 özellikleri, kişilik bireysel varyasyon bu ve diğer beyin bölgelerinin yapısı ve fonksiyonu bağlantılar kişilik nörobilim, ortaya çıkan alanında dikkat aldık. MTL yapıların anatomi ve fonksiyonunu değerlendirmek spesifik yapısal ve işlevsel anomaliler MTL farklı yapılarında oluşabilir dejeneratif hastalıkların teşhisi kolaylaştırmak önemli olabilir. Örneğin, Alzheimer hastalığında (AD), önemli birentorinal korteks ve hipokampus kupa 13,14 görülebilir ve hipokampus atrofi MS 15 hafif bilişsel bozukluk geçişi tahmin edebilirsiniz. Otomatik segmentasyon algoritmaları son zamanlarda kortikal ve subkortikal yapıları segmentlere için popüler olmuştur, ancak herhangi bir araç gibi, bu programlar kaçınılmaz olarak bazı durumlarda hatalarla karşılaşabilirsiniz. Bu gibi durumlarda, bir araştırmacı bilgisi ve MTL yapıların anatomik sınırları tanımak için kurallar her ikisi ile donatılmış olmalıdır. Kaybolmamış Literatürde eğilimi hipokampus 16-19 odaklanma eğilimi birçok protokol ile, bireysel MTL altbölgeler 16-21 hedef olmuştur. MTL izleme için kullanılabilir yayınlanan kılavuzların çoğunun aksine, mevcut protokolü bütün MTL altbölgeler net lokalizasyonu için izin kurallar kapsamlı bir kümesi sağlar. Aşağıdaki MTL yapılar izleme için kurallar açıklanmaktadır: amigdala (AMY), hipokamp (HC), peririnal korteks (PRC), entorinal korteks (ERC) ve parahipokampal korteks (TSH). AMY ve HC ilk takip edilir, ve sonra parahipokampal girus (PHG) yapılar tarafından takip edilmektedir. Genel bir terim HC uygun HC kapsar HC oluşumu, subikulum ve uncus 22-24 arka bölümüne değinmek için kullanılmaktadır unutmayın. Ayrıca, PHG iki parça, ön kısmın ve arka kısmın ayrılabilir unutmayın. PHG&#39;nin ön kısmı içinde, bundan başka, sırasıyla olan kortikal alanlar PRC ve ERC tekabül eden lateral ve medial anterior PHG, ayrılabilir. Birinci basamak, PHG&#39;nin posterior bölümünün kortikal alan, uygun parahipokampal korteks karşılık gelir. Basit nedenlerden dolayı, biz posterior PHG&#39;nin başvurmak için PRC ve ERC lateral ve medial anterior PHG&#39;nin başvurmak için terimlerini kullanarak, ve birinci basamak olacaktır. BÖLÜMLEREher yapı için ntation bir anterior-posterior/rostro-caudal sonra koronal düzlemde dilim-dilim gerçekleştirilen fiili izleme tarafından takip edilir ilgili diğer yerler ile birlikte anterior ve posterior sınırları kaba lokalizasyonu, ile başlar yönü. Tüm durumlarda, sagital ve aksiyel kesitler yakından anatomik sınırları ve yerlerinden yerelleştirme yardımcı izlenir. Bu tür izleme kılavuzlar için olan ihtiyaç da otomatik ve manuel bölümleme protokollerin çıkışı arasındaki olası farklar gösteren Şekillerde gösterilmiştir. Mevcut görsel bir biçimde MTL yapıların her açıklayan bir protokol avantajı sınır tanımları etkileyebilir anatomi (örneğin, kollateral sulkus [CS] derinlik) değişimleri, çevredeki anatomi (bağlamında tarif edilebilir olmasıdır, örneğin , ÇHC ve ERC medial ve lateral sınırları CS 25 derinliğine bağlı olarak yer değişir </skadar&gt;). Bu, yalnızca tek ya da ayrı ayrı yapılar izleri, ve bildiğimiz kadarıyla, böyle bir görsel kapsamlı kılavuz yok deneyimsiz bir izleyici veya deneyimli bir izleyici için açık ya da anlaşılır olmayabilir. Mevcut protokol önceki bir soruşturma yapısal manyetik rezonans (MR) görüntüleme son gelişmelere izin yüksek çözünürlüklü beyin görüntüleri uyarlanmış, duygu 26 hafıza artırıcı etkisine MTL altbölgeler ayırıcı katkıları belirlenmesinde MTL izleme için kullanılan kurallar açık bir sunumudur . Izleme 3T MR tarayıcı kullanarak, (24 yaş, kadın) sağlıklı gönüllüden alınan taramalar üzerinde gösterilmiştir. AC-PC için satın alma açısı paralel anatomik görüntüler 3D MPRAGE (Voxel büyüklüğü = 1 x 0.5 x 0.5 mm; TE = 2.26 msn;; FOV = 256 x 256 mm TR = 1.800 milisaniye) olarak elde edildi. Görüntü verisi gibi eğik yönlendirilmesi gibi farklı bir satın alma açısı ile satın alınması durumunda, veri belgeli olmalıdırAC-PC&#39;ye paralel veya dik yönelime ridded, anatomik dönüm açıklamaları uygun tercüme böyle. Görüntüler daha sonra manuel izleme segmentasyon yazılım içine 27 Nifti biçimine ve giriş tercüme edilmiştir. Mevcut protokolde kullanılan tarama verileri Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanan çalışmanın bir parçası ve yazılı rızası alınmak koşuluyla gönüllü olarak toplandı. Bu yapıların 18-22,28-31 yanı sıra anatomik analizler ve atlasların 23,32,33 gelen çeşitli ayrı izleme protokolleri bilgi çizerek, mevcut protokol literatürle tutarsızlıkları ele kurallar kapsamlı bir set sunuyor. Ekteki görsel malzeme ile tamamlanan bu çalışma MTL yapıların daha net anlaşılmasını sağlamak, ve MTL izleme birincil yöntem olarak ya da bir supplementa olarak da, manuel segmentasyon benimseyerek gelecekteki araştırmaların ilgi uyandırmak bekleniyorotomatik segmentasyon için ry yöntemi. MTL anatomisini anlamak için bir, doğru, sezgisel ve kullanışlı rehber sunarak, bu protokol araştırmacılar sadece bazı MTL yapılar özel analizler için hedeflenen bile, onların komşu yapılara göre tüm MTL alt bölgesinin konumunu belirlemenize yardımcı olacaktır. Bu yerelleştirme doğruluğunu artırmak değil, aynı zamanda izleyicileri MTL oldukça muhtemeldir morfolojik varyasyon, durumlarında bilinçli kararlar vermenize yardımcı olacaktır. Bu kurallar sağlıklı grupta hacim analiz ve beyin anormallik algılama, hem de fonksiyonel, anatomik için lokalize prosedürler ve analizler tractographic, aşağıdakileri içeren MTL yapısal ve / veya fonksiyonel MRI tahlillerini içeren aratmak için uygulanabilir. Mevcut protokolü de büyük anatomik oluşumlar nispeten korunmuş ise, hasta (atrofi örneğin, hastalar) için MTL yapıların segmentasyonu bilgilendirmek için kullanılabilir. Klinik konuyu Takips &#39;veri atrofi ve / veya anatomik değişikliklerin şiddetine bağlı olarak, ek zaman ve çaba alabilir. Bu yatırım getirisi tanımlarken girus ve korteks arasındaki ayrımı dikkate almak önemlidir. Korteks madde sadece gri ifade ederken anatomik, burada girus, beyaz madde ve gri madde hem de ifade eder. ROI kullanım amacına bağlı olarak, bölütlemelerle beyaz madde içeren ya da dışarıda olabilir. Biz, her seferinde bir sekans dahilinde gerçekleştirilebilir için izleme, alt yapı ile alt yapı, bir yarı küre önerilir. Bazı yazılım paketleri 34 sonraki dilimleri, sürecini hızlandırır bir özellik üzerine yapıştırılan bir dilim üzerinde belirtilen sınırların izleme için izin verir. Bu gerektiği gibi (anatomik işaretlerini tespit örneğin,) iki taraf arasında tutarlılık kontrol etmek için, karşı yarımkürede başvurmak her zaman tavsiye edilir. Iki yarımkürede içinde aynı yapıların alternatif, paralel izlemeler de gerçekleştirilebilir. Ne olursa olsun işlemi tamamlandıktan sonra aydınger, sıralı veya paralel olup olmadığı, izleyiciler sonu sonucu çift kontrol edin ve gerektiği gibi ayarlamalar yapmak, her iki yarımkürede ve çoklu uçak görüşlerini referans olmalıdır. İzleyicinin deneyim ve görüntüleme verileri çözünürlüğüne bağlı olarak, sağlıklı konu veri MTL manuel segmentasyon içinde, 3-4 saat için, bir acemi tracer&#39;ın durumunda, 8-10 saat veya daha fazla sürebilir deneyimli biri vaka. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/50991/50991fig1highres.jpg" width="400" /> Mevcut protokolünü kullanarak takip MTL Şekil 1.. 3D bakış. Burada gösterilen Yapıları AMY (kırmızı), HC (mavi), PRC (sarı), ERC (pembe) ve ÖYK (Yeşil) .

<table><tbody><tr><td>ITK-SNAP</td><td>ITK-SNAP Team at University of Pennsylvania and University of Utah</td><td>ITK-SNAP v2.2</td><td></td></tr><tr><td>FSL</td><td>Functional Magnetic Resonance Imaging of the Brain (FMRIB) Analysis Group</td><td>FSL v4.1</td><td></td></tr><tr><td>Siemens Magnetom Trio 3T MR Scanner</td><td>Siemens</td><td>Magnetom Trio 3T</td><td></td></tr></tbody></table>

a comprehensive protocol for manual segmentation of the medial temporal lobe structures

Amigdala, hipokampus ve ilişkili parahipokampal bölgeleri (entorinal peririnal, ve uygun parahipokampal): Mevcut kağıt medial temporal lob (MTL) oluşan beyin bölgelerinin dizi manuel izleme için kapsamlı bir protokol tanımlamaktadır. Mevcut diğer birçok izleme protokollerinden farklı olarak, genellikle belli MTL alanlarda (örneğin, amigdala ve / veya hipokampus) odaklanarak, mevcut izleme kurallar tarafından benimsenen bütünleştirici bakış açısı, tüm MTL altbölgeler net lokalizasyonu için izin verir. Kaybolmamış izleme protokoller ayrı ayrı çeşitli MTL yapıları, histolojik raporları ve beyin atlas hedefleyen ve açıklayıcı görsel materyallerin tamamlayıcı ile dahil çeşitli kaynaklardan gelen bilgileri entegre ederek, mevcut protokol anlamak için, doğru, sezgisel ve kullanışlı bir kılavuz sağlar MTL anatomi. Bu tür izleme kurallar için ihtiyaçAyrıca otomatik ve manuel segmentasyon protokolleri arasındaki olası farklılıklar gösteren tarafından vurgulanmıştır. Bu bilgi yapısal MRG soruşturmaları sadece araştırma içeren doğru uygulanabilir ama aynı zamanda hem sağlıklı ve klinik gruplarda anatomik tanımlanan ROI&#39;ler yapısal-işlevsel kolokalizasyon ve fMRI sinyal çıkarma, olabilir.

Manuel ve Otomatik segmentasyonu arasındaki olası farklar İllüstrasyon AMY, HC, PRC, ERC ve birinci basamak sağlık için el bölümleme bir 3 boyutlu modeli, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir ve bu bölümleme bir sagital kesit, Şekil 2&#39; de gösterilmiştir. Manuel ve otomatik arasında mümkün olan en uç farklılıklar gösteren amacıyla traseleri, hatalı otomatik segmentasyon ile temsili bir konu gelen AMY dilimleri (aşağ?...

Watch this Scientific Journal Video about A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures at JoVE.com

A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

Medial Temporal Lob Yapıların El segmentasyonu için Kapsamlı Protokolü

The present paper describes a comprehensive protocol for manual tracing of the set of brain regions comprising the medial temporal lobe (MTL): amygdala, ...

a-comprehensive-protocol-for-manual-segmentation-medial-temporal-lobe

Research

JoVE Journal

Neuroscience

20.2K Görüntüleme.  University of Illinois Urbana-Champaign. The present work provides a comprehensive set of guidelines for manually tracing the medial temporal lobe (MTL) structures. This protocol can be applied to research involving structural and/or combined structural-functional magnetic resonance imaging (MRI) investigations of the MTL, in both healthy and clinical groups.

Video: A Comprehensive Protocol for Manual Segmentation of the Medial Temporal Lobe Structures

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic fields. These rapidly alternating fields induce electrical currents within localized, targeted regions of the cortex which are associated with various physiological and functional brain changes.1,2,3
In 2007, O'Reardon et al., utilizing the NeuroStar device, published the results of an industry-sponsored, multisite, randomized, sham-stimulation controlled clinical trial in which 301 patients with major depression, who had previously failed to respond to at least one adequate antidepressant treatment trial, underwent either active or sham TMS over the left dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC). The patients, who were medication-free at the time of the study, received TMS five times per week over 4-6 weeks.4
The results demonstrated that a sub-population of patients (those who were relatively less resistant to medication, having failed not more than two good pharmacologic trials) showed a statistically significant improvement on the Montgomery-Asberg Depression Scale (MADRS), the Hamilton Depression Rating Scale (HAMD), and various other outcome measures. In October 2008, supported by these and other similar results5,6,7, Neuronetics obtained the first and only Food and Drug Administration (FDA) approval for the clinical treatment of a specific form of medication-refractory depression using a TMS Therapy device (FDA approval K061053).
In this paper, we will explore the specified FDA approved NeuroStar depression treatment protocol (to be administered only under prescription and by a licensed medical profession in either an in- or outpatient setting).

In this article, we examine the methodology and considerations relevant to the FDA approved depression treatment protocol using the Neuronetics NeuroStar TMS device.

NeuroStar TMS Aygıt: FDA yürütülmesi Depresyon Tedavisinde Protokolü Onaylandı

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Nörobilim

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory bulb1-5. Olfactory information in the external world is transmitted to the antennal lobe by olfactory sensory neurons (OSNs), which segregate to distinct regions of neuropil called glomeruli according to the specific olfactory receptor they express. Here, OSN axons synapse with both local interneurons (LNs), whose processes can innervate many different glomeruli, and projection neurons (PNs), which convey olfactory information to higher olfactory brain regions.
Optical imaging of the activity of OSNs, LNs and PNs in the antennal lobe - traditionally using synthetic calcium indicators (e.g. calcium green, FURA-2) or voltage-sensitive dyes (e.g. RH414) - has long been an important technique to understand how olfactory stimuli are represented as spatial and temporal patterns of glomerular activity in many species of insects6-10. Development of genetically-encoded neural activity reporters, such as the fluorescent calcium indicators G-CaMP11,12 and Cameleon13, the bioluminescent calcium indicator GFP-aequorin14,15, or a reporter of synaptic transmission, synapto-pHluorin16 has made the olfactory system of the fruitfly, Drosophila melanogaster, particularly accessible to neurophysiological imaging, complementing its comprehensively-described molecular, electrophysiological and neuroanatomical properties2,4,17. These reporters can be selectively expressed via binary transcriptional control systems (e.g. GAL4/UAS18, LexA/LexAop19,20, Q system21) in defined populations of neurons within the olfactory circuitry to dissect with high spatial and temporal resolution how odor-evoked neural activity is represented, modulated and transformed22-24.
Here we describe the preparation and analysis methods to measure odor-evoked responses in the Drosophila antennal lobe using G-CaMP25-27. The animal preparation is minimally invasive and can be adapted to imaging using wide-field fluorescence, confocal and two-photon microscopes.

Calcium Imaging of Odor-evoked Responses in the Drosophila Antennal Lobe

We describe an established technique to measure and analyze odor-evoked calcium responses in the antennal lobe of living Drosophila melanogaster.

Koku-uyarılmış Cevaplarının Kalsiyum Görüntüleme Drosophila Antennal Lob

The antennal lobe is the primary olfactory center in the insect brain and represents the anatomical and functional equivalent of the vertebrate olfactory ...

Preparation of Parasagittal Slices for the Investigation of Dorsal-ventral Organization of the Rodent Medial Entorhinal Cortex

Computation in the brain relies on neurons responding appropriately to their synaptic inputs. Neurons differ in their complement and distribution of membrane ion channels that determine how they respond to synaptic inputs. However, the relationship between these cellular properties and neuronal function in behaving animals is not well understood. One approach to this problem is to investigate topographically organized neural circuits in which the position of individual neurons maps onto information they encode or computations they carry out1. Experiments using this approach suggest principles for tuning of synaptic responses underlying information encoding in sensory and cognitive circuits2,3.
The topographical organization of spatial representations along the dorsal-ventral axis of the medial entorhinal cortex (MEC) provides an opportunity to establish relationships between cellular mechanisms and computations important for spatial cognition. Neurons in layer II of the rodent MEC encode location using grid-like firing fields4-6. For neurons found at dorsal positions in the MEC the distance between the individual firing fields that form a grid is on the order of 30 cm, whereas for neurons at progressively more ventral positions this distance increases to greater than 1 m. Several studies have revealed cellular properties of neurons in layer II of the MEC that, like the spacing between grid firing fields, also differ according to their dorsal-ventral position, suggesting that these cellular properties are important for spatial computation2,7-10.
Here we describe procedures for preparation and electrophysiological recording from brain slices that maintain the dorsal-ventral extent of the MEC enabling investigation of the topographical organization of biophysical and anatomical properties of MEC neurons. The dorsal-ventral position of identified neurons relative to anatomical landmarks is difficult to establish accurately with protocols that use horizontal slices of MEC7,8,11,12, as it is difficult to establish reference points for the exact dorsal-ventral location of the slice. The procedures we describe enable accurate and consistent measurement of location of recorded cells along the dorsal-ventral axis of the MEC as well as visualization of molecular gradients2,10. The procedures have been developed for use with adult mice (&gt; 28 days) and have been successfully employed with mice up to 1.5 years old. With adjustments they could be used with younger mice or other rodent species. A standardized system of preparation and measurement will aid systematic investigation of the cellular and microcircuit properties of this area.

We describe procedures for preparation and electrophysiological recording from brain slices that maintain the dorsal-ventral axis of the medial entorhinal cortex (MEC). Because neural encoding of location follows a dorsal-ventral organization within the MEC, these procedures facilitate investigation of cellular mechanisms important for navigation and memory.

Kemirgen Medial entorinal Korteksin dorsal-ventral Örgütü Soruşturma parasagital Dilimleri hazırlanması

Computation in the brain relies on neurons responding appropriately to their synaptic inputs. Neurons differ in their complement and distribution of ...

Manual Drainage of the Zebrafish Embryonic Brain Ventricles

Cerebrospinal fluid (CSF) is a protein rich fluid contained within the brain ventricles. It is present during early vertebrate embryonic development and persists throughout life. Adult CSF is thought to cushion the brain, remove waste, and carry secreted molecules1,2. In the adult and older embryo, the majority of CSF is made by the choroid plexus, a series of highly vascularized secretory regions located adjacent to the brain ventricles3-5. In zebrafish, the choroid plexus is fully formed at 144 hours post fertilization (hpf)6. Prior to this, in both zebrafish and other vertebrate embryos including mouse, a significant amount of embryonic CSF (eCSF) is present . These data and studies in chick suggest that the neuroepithelium is secretory early in development and may be the major source of eCSF prior to choroid plexus development7.
eCSF contains about three times more protein than adult CSF, suggesting that it may have an important role during development8,9. Studies in chick and mouse demonstrate that secreted factors in the eCSF, fluid pressure, or a combination of these, are important for neurogenesis, gene expression, cell proliferation, and cell survival in the neuroepithelium10-20. Proteomic analyses of human, rat, mouse, and chick eCSF have identified many proteins that may be necessary for CSF function. These include extracellular matrix components, apolipoproteins, osmotic pressure regulating proteins, and proteins involved in cell death and proliferation21-24. However, the complex functions of the eCSF are largely unknown.
We have developed a method for removing eCSF from zebrafish brain ventricles, thus allowing for identification of eCSF components and for analysis of the eCSF requirement during development. Although more eCSF can be collected from other vertebrate systems with larger embryos, eCSF can be collected from the earliest stages of zebrafish development, and under genetic or environmental conditions that lead to abnormal brain ventricle volume or morphology. Removal and collection of eCSF allows for mass spectrometric analysis, investigation of eCSF function, and reintroduction of select factors into the ventricles to assay their function. Thus the accessibility of the early zebrafish embryo allows for detailed analysis of eCSF function during development.

We present a method to collect cerebrospinal fluid (CSF) and to create a system which lacks CSF within the embryonic zebrafish brain ventricular system. This allows for further examination of CSF composition and its requirement during embryonic brain development.

Zebra balığı Embriyonik Beyin Ventrikül Manuel Drenaj

Cerebrospinal fluid  (CSF) is a protein rich fluid contained within the brain ventricles. It is  present during early vertebrate embryonic development and ...

Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly

Obtaining in vivo human brain tissue volumetrics from MRI is often complicated by various technical and biological issues. These challenges are exacerbated when significant brain atrophy and age-related white matter changes (e.g. Leukoaraiosis) are present. Lesion Explorer (LE) is an accurate and reliable neuroimaging pipeline specifically developed to address such issues commonly observed on MRI of Alzheimer's disease and normal elderly. The pipeline is a complex set of semi-automatic procedures which has been previously validated in a series of internal and external reliability tests1,2. However, LE's accuracy and reliability is highly dependent on properly trained manual operators to execute commands, identify distinct anatomical landmarks, and manually edit/verify various computer-generated segmentation outputs.
LE can be divided into 3 main components, each requiring a set of commands and manual operations: 1) Brain-Sizer, 2) SABRE, and 3) Lesion-Seg. Brain-Sizer's manual operations involve editing of the automatic skull-stripped total intracranial vault (TIV) extraction mask, designation of ventricular cerebrospinal fluid (vCSF), and removal of subtentorial structures. The SABRE component requires checking of image alignment along the anterior and posterior commissure (ACPC) plane, and identification of several anatomical landmarks required for regional parcellation. Finally, the Lesion-Seg component involves manual checking of the automatic lesion segmentation of subcortical hyperintensities (SH) for false positive errors.
While on-site training of the LE pipeline is preferable, readily available visual teaching tools with interactive training images are a viable alternative. Developed to ensure a high degree of accuracy and reliability, the following is a step-by-step, video-guided, standardized protocol for LE's manual procedures.

Lesion Explorer (LE) is a semi-automatic, image-processing pipeline developed to obtain regional brain tissue and subcortical hyperintensity lesion volumetrics from structural MRI of Alzheimer's disease and normal elderly. To ensure a high level of accuracy and reliability, the following is a video-guided, standardized protocol for LE's manual procedures.

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

Obtaining in vivo human brain tissue volumetrics from MRI is often complicated by various technical and biological issues. These challenges are ...

Tıp

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has been heavily studied. While many imaging studies treat the hippocampus as a single unitary neuroanatomical structure, it is, in fact, composed of several subfields that have a complex three-dimensional geometry. As such, it is known that these subfields perform specialized functions and are differentially affected through the course of different disease states. Magnetic resonance (MR) imaging can be used as a powerful tool to interrogate the morphology of the hippocampus and its subfields. Many groups use advanced imaging software and hardware (&#62;3T) to image the subfields; however this type of technology may not be readily available in most research and clinical imaging centers. To address this need, this manuscript provides a detailed step-by-step protocol for segmenting the full anterior-posterior length of the hippocampus and its subfields: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus (DG), strata radiatum/lacunosum/moleculare (SR/SL/SM), and subiculum. This protocol has been applied to five subjects (3F, 2M; age 29-57, avg. 37). Protocol reliability is assessed by resegmenting either the right or left hippocampus of each subject and computing the overlap using the Dice&#39;s kappa metric. Mean Dice&#39;s kappa (range) across the five subjects are: whole hippocampus, 0.91 (0.90-0.92); CA1, 0.78 (0.77-0.79); CA2/CA3, 0.64 (0.56-0.73); CA4/dentate gyrus, 0.83 (0.81-0.85); strata radiatum/lacunosum/moleculare, 0.71 (0.68-0.73); and subiculum 0.75 (0.72-0.78). The segmentation protocol presented here provides other laboratories with a reliable method to study the hippocampus and hippocampal subfields in vivo using commonly available MR tools.

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

The goal of this manuscript is to study the hippocampus and hippocampal subfields using MRI. The manuscript describes a protocol for segmenting the hippocampus and five hippocampal substructures: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus, strata radiatum/lacunosum/moleculare, and subiculum.

Yüksek çözünürlük<em&gt; İn Vivo</em&gt; 3T Manyetik Rezonans Görüntüleme kullanma İnsan hipokampal alanlar için Manuel Segmentasyon Protokolü

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

Automated Segmentation of Cortical Grey Matter from T1-Weighted MRI Images

Within neuroimaging research, a number of recent studies have discussed the impact of between-study differences in volumetric findings that are thought to result from the use of different segmentation tools to generate brain volumes. Here, processing pipelines for seven automated tools that can be used to segment grey matter within the brain are presented. The protocol provides an initial step for researchers aiming to find the most accurate method for generating grey matter volumes from T1-weighted MRI scans. Steps to undertake detailed visual quality control are also included in the manuscript. This protocol covers a range of potential segmentation tools and encourages users to compare the performance of these tools within a subset of their data before selecting one to apply to a full cohort. Furthermore, the protocol may be further generalized to the segmentation of other brain regions.

This protocol describes the process of applying seven different automated segmentation tools to structural T1-weighted MRI scans to delineate grey matter regions that can be used for the quantification of grey matter volume.

Kortikal gri cevherde T1 ağırlıklı MRG görüntülerden otomatik bölümleme

Within neuroimaging research, a number of recent studies have discussed the impact of between-study differences in volumetric findings that are thought to ...

Three-Dimensional Shape Modeling and Analysis of Brain Structures

Statistical shape analysis of brain structures has been used to investigate the association between their structural changes and pathological processes. We have developed a software package for accurate and robust shape modeling and group-wise analysis. Here, we introduce an pipeline for the shape analysis, from individual 3D shape modeling to quantitative group shape analysis. We also describe the pre-processing and segmentation steps using open software packages. This practical guide would help researchers save time and effort in 3D shape analysis on brain structures.

We introduce a semi-automatic protocol for shape analysis on brain structures, including image segmentation using open software, and further group-wise shape analysis using an automated modeling package. Here, we demonstrate each step of the 3D shape analysis protocol with hippocampal segmentation from brain MR images.

Beyin Yapılarının Üç Boyutlu Şekil Modellemesi ve Analizi

Statistical shape analysis of brain structures has been used to investigate the association between their structural changes and pathological processes. ...

Beyin Bozukluklarında Nörogörüntüleme Analizinin Geliştirilmesi

Manual Segmentation of the Human Choroid Plexus Using Brain MRI

The choroid plexus has been implicated in neurodevelopment and a range of brain disorders. Evidence demonstrates that the choroid plexus is critical for brain maturation, immune/ inflammatory regulation, and behavioral/cognitive functioning. However, current automated neuroimaging segmentation tools are poor at accurately and reliably segmenting the lateral ventricle choroid plexus. Furthermore, there is no existing tool that segments the choroid plexus located in the third and fourth ventricles of the brain. Thus, a protocol delineating how to segment the choroid plexus in the lateral, third, and fourth ventricle is needed to increase the reliability and replicability of studies examining the choroid plexus in neurodevelopmental and brain disorders. This protocol provides detailed steps to create separately labeled files in 3D Slicer for the choroid plexus based on DICOM or NIFTI images. The choroid plexus will be manually segmented using the axial, sagittal, and coronal planes of T1w images making sure to exclude voxels from gray or white matter structures bordering the ventricles. Windowing will be adjusted to assist in the localization of the choroid plexus and its anatomical boundaries. Methods for assessing accuracy and reliability will be demonstrated as part of this protocol. Gold standard segmentation of the choroid plexus using manual delineations can be used to develop better and more reliable automated segmentation tools that can be openly shared to elucidate changes in the choroid plexus across the lifespan and within various brain disorders.

Yazar Spotlight: Anatomideki Boşlukları Kapatmak ve Algoritmik Çalışmalar İçin Bir Temel Oluşturmak 

Despite the crucial role of the choroid plexus in the brain, neuroimaging studies of this structure are scarce due to the lack of reliable automated segmentation tools. The present protocol aims to ensure gold-standard manual segmentation of the choroid plexus that can inform future neuroimaging studies.

Beyin MRG Kullanılarak İnsan Koroid Pleksusunun Manuel Segmentasyonu

The choroid plexus has been implicated in neurodevelopment and a range of brain disorders. Evidence demonstrates that the choroid plexus is critical for ...

Medial Temporal Lob Yapıların El segmentasyonu için Kapsamlı Protokolü

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

NeuroStar TMS Aygıt: FDA yürütülmesi Depresyon Tedavisinde Protokolü Onaylandı

Koku-uyarılmış Cevaplarının Kalsiyum Görüntüleme Drosophila Antennal Lob

Kemirgen Medial entorinal Korteksin dorsal-ventral Örgütü Soruşturma parasagital Dilimleri hazırlanması

Zebra balığı Embriyonik Beyin Ventrikül Manuel Drenaj

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

Yüksek çözünürlük

Kortikal gri cevherde T1 ağırlıklı MRG görüntülerden otomatik bölümleme

Beyin Yapılarının Üç Boyutlu Şekil Modellemesi ve Analizi

Beyin MRG Kullanılarak İnsan Koroid Pleksusunun Manuel Segmentasyonu

Beyin MRG Kullanılarak İnsan Koroid Pleksusunun Manuel Segmentasyonu