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Accès ouvert déclaré 2025 article

Segmentation and registration of within‐subject 7 tesla ex vivo and 3 tesla in situ MRI to increase sensitivity of imaging biomarkers

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Rattachement africain : us, nl. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Background Understanding pathological contribution in mixed etiology dementia and atypical Alzheimer's disease remains challenging. However, in‐vivo MRI and neuropathology studies are hampered by the years of delay between MRI and brain autopsy. Postmortem in‐situ MRI is a good proxy to mitigate this problem (Frigerio et al. 2021) but is logistically challenging. Ex‐vivo MRI offers significant higher anatomical resolution but is influenced by fixation and possible deformation. Therefore, we propose a whole‐hemisphere ex‐vivo to in‐situ/in‐vivo parcellation and registration pipeline “purple‐mri” (Khandelwal et al. 2024) to cater multi‐resolution, translation, and clinical relevance for T2w 7T 0.3 mm 3 exvivo and T1w 3T 1x0.5x0.5 mm 3 insitu MRI in 21 (age: 57‐88 years; F=9/M=12) control specimens (Table 1). Method We combine a deep learning‐based segmentation architecture with classical surface‐based modeling techniques for topology correction, cortical modeling, inflation, and registration to provide accurate anatomical parcellations of T2w 7T 0.3 mm 3 exvivo cerebral hemispheres using the DKT atlas. Next, we develop a two‐stage inter‐modality diffeomorphic image registration method between corresponding pairs of exvivo hemispheres and insitu whole‐brain MRI that first aligns segmentations of the two modalities and then applies the obtained warp to perform intensity‐based MRI alignment. FreeSurfer was used to provide DKT atlas‐based segmentations for insitu MRI. Result Figure 1 shows qualitative parcellations of exvivo hemisphere and corresponding registered in‐situ MRI. Our method can segment brain regions involving imaging artifacts with signal dropout in anterior/posterior areas. Figure 2 shows Spearman's correlation for region‐wise volume and mean thickness between exvivo and insitu MRI. We observe significant correlations between the two modalities in inferior/middle/superior temporal, insula, lateralorbitofrontal, post/pre central regions for volume‐based correlation. For mean thickness, we observe strong correlation in cuneus, fusiform, medial/lateral orbitofrontal, postcentral gyrus but an overall slight decrease in correlation strength primarily due to noisy thickness measurements due to lack of segmentation in areas with damaged/missing tissues during physical handling. Conclusion Our proposed pipeline (purple‐mri) accurately segments high‐resolution exvivo MRI and performs registration to give one‐to‐one correspondence between multi‐modal postmortem MRI. The developed pipeline sets the stage for exvivo to invivo registrations, which would enable stronger association studies between morphometry and histopathological examination.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Segmentation and registration of within‐subject 7 tesla ex vivo and 3 tesla in situ MRI to increase sensitivity of imaging biomarkers
Date Crossref
01/12/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Pennsylvania Penn Image Computing and Science Laboratory (PICSL) pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Netherlands Institute for Neuroscience pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Amsterdam Neuroscience pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Amsterdam University Medical Centers pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • Vrije Universiteit Amsterdam Department of Anatomy and Neurosciences pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Leiden University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Applied Sciences Leiden pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Leiden UMC pays non établi dans la notice
    Institution

Penn Image Computing and Science Laboratory (PICSL) — University of Pennsylvania, Netherlands Institute for Neuroscience et Amsterdam Neuroscience, avec 5 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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