L'hippocampe est une structure largement étudiée temporal médian de lobe qui est associé à la mémoire épisodique, la navigation spatiale, et d'autres fonctions cognitives ^10,31. Son rôle dans les maladies neurodégénératives et neuropsychiatriques tels que la maladie de Alzheimer, la schizophrénie et le trouble bipolaire est bien documenté ^{4,5,18,24,30.} Le but de ce manuscrit est de fournir des détails supplémentaires au protocole de segmentation manuel publié précédemment pour ³⁴ sous-champs de l'hippocampe humaines sur-haute résolution résonance magnétique (MR) images acquises à 3T. En outre, la composante vidéo accompagnant ce manuscrit sera fournir une aide supplémentaire aux chercheurs qui souhaitent mettre en œuvre le protocole sur leurs propres bases de données.

L'hippocampe peut être divisé en sous-domaines basés sur les différences observées dans cytoarchitectoniques histologiquement préparé post-mortem spécimens ^12,22. Ces spécimens post-mortem définissent le Ground vérité pour l'identification et l'étude des sous-zones de l'hippocampe; Mais les préparatifs de cette nature exigent des compétences et de l'équipement pour la coloration spécialisés, et sont limitées par la disponibilité de tissu fixe, en particulier dans les populations malades. imagerie in vivo a l'avantage d'un bassin beaucoup plus large de sujets, et présente également l'occasion pour suivi des études et l'observation des changements dans les populations. Bien qu'il ait été montré que les intensités du signal en T2-pondérés ex vivo images IRM refléter la densité cellulaire ^13, il est encore difficile d'identifier les frontières contestées entre des sous-champs en utilisant uniquement MR intensités de signal. En tant que tel, un certain nombre d'approches différentes pour identifier des détails au niveau de l'histologie sur les images IRM ont été développés.

Certains groupes ont fait des efforts de reconstruction et de numériser les ensembles de données histologiques et ensuite utiliser ces reconstructions ainsi que des techniques d'enregistrement d'image pour localiser le sous-champ hippocampique neuroanatnomie dans vivo MR ^{1,2,8,9,14,15,17,32.} Bien que ce soit une technique efficace pour cartographier une version de la vérité terrain histologique directement sur les images IRM, des reconstitutions de cette nature sont difficiles à remplir. Des projets comme ceux-ci sont limités par la disponibilité de spécimens intacts médiale du lobe temporal, les techniques histologiques, la perte de données lors du traitement histologique, et les incohérences morphologiques fondamentales entre le cerveau in vivo fixes et dans. D'autres groupes ont utilisé des scanners à haut champ (7T ou 9.4T) dans un effort d'acquérir in vivo ou ex vivo avec des images assez petit (de 0,20 à 0,35 mm isotrope) taille de voxel de visualiser spatialement différences de contraste de l'image qui sont utilisés pour localisées inférer frontières entre les sous-zones ^35,37. Même à 7T-9.4T et avec une telle petite taille de voxel, les caractéristiques des sous-zones de l'hippocampe cytoarchitectoniques ne sont pas visibles. En tant que tel, les protocoles manuels de segmentation ont été développés qui approximate les limites histologiques connus sur les images RM. Ces protocoles déterminer les limites de sous-zones par l'interprétation des différences de contraste d'image locales et la définition de règles géométriques (telles que les lignes et les angles droits) par rapport aux structures visibles. Bien que les images prises à une intensité de champ élevée sont en mesure d'offrir un aperçu détaillé de sous-champs de l'hippocampe, les scanners à champ élevé ne sont pas encore très répandue dans les milieux cliniques ou de recherche, de sorte que les protocoles 7T et 9.4T ont actuellement applicabilité limitée. Des protocoles similaires ont été développés pour les images recueillies sur 3T et 4T scanners ^{11,20,21,23,24,25,28,33.} Beaucoup de ces protocoles sont basés sur les images avec des sous-1mm dimensions voxels de voxels dans le plan frontal, mais avoir de grandes épaisseurs de tranche (0,8-3 mm) ^{11,20,21,23,25,28,33} ou de grandes distances inter-tranche ^20,28, les deux qui se traduisent par un biais de mesure important dans l'estimation des volumes de sous-champs individuels. En outre, la plupart des protocoles existants 3Texclure les sous-champs dans tout ou partie de la tête ou la queue ^20,23,25,33 hippocampe ou ne fournit pas segmentations détaillées de structures importantes (par exemple, combiner le DG avec CA2 / CA3 ou ne comprennent pas les strates radiatum / lacunosum / moleculare de le CA) ^{11,20,21,23,24,25,28,33.} Il existe donc un besoin dans le domaine pour une description détaillée d'un protocole qui peut identifier de manière fiable sous-champs pertinents tout au long de la tête, le corps et la queue de l'hippocampe qui est basé sur un scanner couramment disponible dans les paramètres cliniques et de recherche. Des efforts sont actuellement en cours par le sous-zones Groupe hippocampe (www.hippocampalsubfields.com) d'harmoniser le processus de segmentation de la sous-zone de l'hippocampe entre les laboratoires, semblable à un effort d'harmonisation existante pour toute la segmentation de l'hippocampe ^6, et un premier document comparant 21 protocoles existants a été publié récemment ³⁸ . Le travail de ce groupe va encore élucider segmentation optimale procédures.

Ce manuscrit fournit des instructions écrites et détaillées vidéo pour mettre en œuvre de manière fiable le protocole sous-champ de segmentation de l'hippocampe décrit précédemment par Winterburn et ses collègues ³⁴ sur des images haute résolution 3T MR. Le protocole a été mis en œuvre sur cinq images de témoins en bonne santé pour l'ensemble de l'hippocampe et de cinq sous-zones de l'hippocampe (CA1, CA2 / CA3, CA4 / gyrus denté, strates radiatum / lacunosum / moleculare et subiculum). Ces images segmentées sont à la disposition du public en ligne (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). Le protocole et les images segmentées seront utiles pour les groupes qui souhaitent étudier en détail l'hippocampe neuroanatomie dans les images IRM.