m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Frontiers in neuroscience · 2025

МРТ для точного объема мозга в муслиновых моделях нейродегенеративных заболеваний.

СтатьяНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Doelemeyer Arno, Vaishampayan Saurabh, Zurbruegg Stefan, Morvan Frédéric, Locatelli Giuseppe, Shimshek Derya R, Beckmann Nicolau

Аннотация

Атрофия мозга, оцениваемая с помощью магнитного резонансного изображения (MRI), является одним из ключевых показателей нейродегенерации и предсказанием развития инвалидности у больных Альцгеймером и множественным склерозом (MS). Хотя объемная характеристика мозга на основе МРТ ценна также для анализа нейродегенерации в мюриновых моделях, достижение высокого пространственного разрешения при достаточном соотношении между сигналом и шумом является сложной задачей из-за небольшого размера мозга мыши. В Vivo MRI предусматривается проведение продольных исследований и повторных оценок, укрепление статистической мощи и создание возможностей для фармакологических оценок. Однако потребность в анестезии требует компромиссов в сроках приобретения и размерах вокселя. В этой работе мы представляем применение подхода, основанного на глубоком обучении сегментации, к надежной количественной оценке общих объемов подобия мозга и мозга, таких, как гиппокампус, каучук и мозжечок, от изображений, взвешенных на Т2 с пикселем 78x78x250 мкм3, полученных в течение 4,3 мин. на 7 Тэсле с использованием обычного радиочастотного кольца. Воспроизводимость полностью автоматического отрезкового трубопровода была подтверждена у здоровых мышей C57BL/6 J и впоследствии применена к моделям амиотропического бокового склероза, демиэлирования, вызванного кубизоной, и MS. Наш подход предлагает надежный и эффективный метод определения объема мозга в vivo в доклинических исследованиях мыши, облегчающий оценку нейродегенеративных процессов и терапевтических вмешательств. Резкое сокращение времени приобретения, достигнутое благодаря нашему подходу, основанному на принципе АИ, значительно повышает благосостояние животных (3R). Этот прогресс позволяет бесперебойно интегрировать объемность мозга в дополнительные анализы, обеспечивая всестороннее понимание без существенного увеличения продолжительности исследования.
Оригинал публикации

Deep learning-driven MRI for accurate brain volumetry in murine models of neurodegenerative diseases.

Brain atrophy as assessed by magnetic resonance imaging (MRI) is a key measure of neurodegeneration and a predictor of disability progression in Alzheimer's disease and multiple sclerosis (MS) patients. While MRI-based brain volumetry is valuable for analyzing neurodegeneration in murine models as well, achieving high spatial resolution at sufficient signal-to-noise ratio is challenging due to the small size of the mouse brain. In vivo MRI allows for longitudinal studies and repeated assessments, enhancing statistical power and enabling pharmacological evaluations. However, the need for anesthesia necessitates compromises in acquisition times and voxel sizes. In this work we present the application of a deep-learning-based segmentation approach to the reliable quantification of total brain and brain sub region volumes, such as the hippocampus, caudate putamen, and cerebellum, from T2-weighted images with a pixel volume of 78x78x250 μm3 acquired in 4.3 min at 7 Tesla using a conventional radiofrequency coil. The reproducibility of the fully automatic segmentation pipeline was validated in healthy C57BL/6 J mice and subsequently applied to models of amyotrophic lateral sclerosis, cuprizone-induced demyelination, and MS. Our approach offers a robust and efficient method for in vivo brain volumetry in preclinical mouse studies, facilitating the evaluation of neurodegenerative processes and therapeutic interventions. The dramatic reduction in acquisition time achieved with our AI-based approach significantly enhances animal welfare (3R). This advancement allows brain volumetry to be seamlessly integrated into additional analyses, providing comprehensive insights without substantially increasing study duration.

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты