ברזולוציה גבוהה<em> In vivo</em> פרוטוקול פילוח ידני לאדם בהיפוקמפוס תת תחומים באמצעות הדמיה בתהודה מגנטית 3T

ההיפוקמפוס הוא מבנה נחקר באופן נרחב המדיאלי זמני אונה המשויך לזיכרון אפיזודי, ניווט במרחב, ותפקודים קוגניטיביים אחרים ^10,31. תפקידה בהפרעות ניווניות ונוירו-פסיכיאטריות כגון של מחלת אלצהיימר, סכיזופרניה, הפרעה דו קוטבית ומתועד היטב ^{4,5,18,24,30.} המטרה של כתב היד הזה היא לספק פרטים נוספים לפרוטוקול הפילוח הידני שפורסם בעבר ³⁴ לתת תחומים בהיפוקמפוס אדם בתמונות ברזולוציה גבוהה בתהודה מגנטית (MR) רכשו ב3T. בנוסף, רכיב הווידאו הנלווה כתב היד הזה יספק סיוע נוסף לחוקרים המבקשים ליישם את הפרוטוקול על מערכי נתונים שלהם.

ההיפוקמפוס ניתן לחלק את תת תחומים המבוססים על הבדלי cytoarchitectonic נצפו שלאחר המוות בהכין-היסטולוגית דגימות ^12,22. דגימות שלאחר המוות כזה להגדיר grouND אמת לזיהוי ולמחקר של תת תחומים בהיפוקמפוס; עם זאת הכנות מסוג זה דורשים כישורים מיוחדים וציוד לצביעה, ומוגבלות על ידי הזמינות של רקמה קבועה, במיוחד באוכלוסיות חולות. יש הדמיה vivo היתרון של בריכה הרבה יותר גדולה של נושאים, וגם מציגה את ההזדמנות להמשך על לימודים ושינויי התבוננות באוכלוסיות. למרות שהוכח כי עוצמות אות בתמונות MR vivo משוקללות-T2 לשעבר משקף צפיפות סלולרית ^13, זה עדיין קשה לזהות גבולות הבלתי מעורער בין תת תחומים באמצעות אך ורק בעוצמות אות MR. ככזה, מספר גישות שונות לזיהוי פרטים ברמת היסטולוגיה על תמונות MR פותחו.

חלק מהקבוצות עשו מאמצים כדי לשחזר ועברו דיגיטציה מערכי נתונים היסטולוגית ולאחר מכן להשתמש בשחזורים אלה יחד עם טכניקות רישום תמונה למקם neuroanat subfield בהיפוקמפוסomy על in vivo MR ^{1,2,8,9,14,15,17,32.} אמנם זה טכניקה יעילה למיפוי גרסה של אמת הקרקע היסטולוגית ישירות על גבי תמונות MR, שחזורים מסוג זה הם קשים כדי להשלים. פרויקטים כגון אלה מוגבלים בזמינות של דגימות שלמות המדיאלי זמניות אונה, טכניקות היסטולוגית, אובדן נתונים במהלך עיבוד היסטולוגית, וחוסר עקביות מורפולוגיים המהותית בין מוח vivo הקבוע וב. קבוצות אחרות השתמשו סורקים גבוה שדה (7T או 9.4T) במאמץ לרכוש in vivo או vivo לשעבר תמונות עם קטן מספיק גודל voxel (איזוטרופיים .20-0.35 מ"מ) כדי להמחיש מקומיות מרחבית הבדלים בניגוד תמונה המשמשים ל להסיק גבולות בין תת תחומים ^35,37. אפילו ב7T-9.4T ועם גודל voxel קטן כזה, מאפייני cytoarchitectonic של תת תחומים בהיפוקמפוס אינם גלויים. ככזה, פרוטוקולי פילוח ידניים פותחו שpproximate הגבולות היסטולוגית הידועים על תמונות MR. פרוטוקולים אלה לקבוע גבולות תת שדה על ידי פירוש הבדלים לעומת תמונה מקומיים והגדרת כללים גיאומטריים (כגון קווים ישרים וזוויות) ביחס למבנים גלויים. למרות שתמונות שצולמו בעוצמת שדה גבוהה יכולות להציע תובנה מפורטת לתוך תת תחומים בהיפוקמפוס, סורקים גבוה שדה עדיין לא נפוצים במסגרות קליניות או מחקר, כך פרוטוקולי 7T ו9.4T כיום יש תחולה מוגבלות. פרוטוקולים דומים פותחו עבור תמונות שנאספו על סורקי 3T 4T ^{ו11,20,21,23,24,25,28,33.} רבים מפרוטוקולים אלה מבוססים על תמונות עם ממדי voxel voxels תת-1 מ"מ במישור העטרה, אבל יש לי עוביים גדולים פרוסה (.8-3 מ"מ) ^{11,20,21,23,25,28,33} או מרחקים בין-פרוסה גדולות ^20,28, אשר שניהם לגרום להטיה משמעותית במדידה להערכת כמויות של תת תחומים הבודדים. בנוסף, רב של פרוטוקולי 3T הקיימיםלכלול תת תחומים בחלק של הראש או זנב ^20,23,25,33 היפוקמפוס או כל או לא מספקים פילוחים מפורטים של substructures החשוב (כלומר, לשלב DG עם Ca 2 / CA3 או אינו כולל את שכבות radiatum / lacunosum / moleculare של CA) ^{11,20,21,23,24,25,28,33.} יש אפוא צורך בתחום לתיאור מפורט של פרוטוקול שיכול באופן מהימן לזהות תת תחומים רלוונטיים לאורך כל הראש, הגוף והזנב של ההיפוקמפוס, המבוסס על סורק זמין בדרך כלל במסגרות קליניות ומחקר. נעשה מאמצים כיום על ידי הקבוצה בהיפוקמפוס תת תחומים (www.hippocampalsubfields.com) כדי לאזן את תהליך פילוח subfield היפוקמפוס בין מעבדות, דומה למאמץ הקיים הרמוניזציה לפילוח בהיפוקמפוס כל ^6, ונייר ראשוני השוואת 21 פרוטוקולים קיימים היה לאחרונה פרסם ³⁸ . העבודה מקבוצה זו תהיה עוד יותר להבהיר proce פילוח האופטימליdures.

כתב יד זה מספק הוראות וידאו כתובים ומפורטות ליישום באופן מהימן את פרוטוקול פילוח subfield בהיפוקמפוס שתואר קודם לכן על ידי Winterburn ועמיתים ³⁴ ברזולוציה גבוהה תמונות 3T MR. הפרוטוקול מיושם על חמש תמונות של בקרות בריאים לכל ההיפוקמפוס וחמישה תתי תחומים בהיפוקמפוס (CA1, Ca 2 / CA3, CA4 / gyrus המשונן, radiatum / lacunosum / moleculare שכבות, וsubiculum). תמונות מפולחות אלה זמינות לציבור באינטרנט (cobralab.ca/atlases/Hippocampus). הפרוטוקול והתמונות מפולחות יהיו שימושיים עבור קבוצות שרוצים ללמוד הנוירואנטומיה היפוקמפוס מפורטת בתמונות MR.