Войти
Пример VBM-анализа пациентов, которые испытывают кластерные головные боли. Морфометрия на основе вокселей - это вычислительный подход к нейроанатомии, который измеряет различия в локальных концентрациях ткани мозга посредством сравнения нескольких изображений мозга по вокселям.
В традиционной морфометрии объем всего мозга или его частей измеряется путем рисования областей интереса (ROI) на изображениях, полученных при сканировании мозга, и вычисления заключенного объема. Однако это занимает много времени и может обеспечить измерения только на довольно больших площадях. Меньшие различия в громкости можно не заметить. Ценность VBM заключается в том, что он позволяет всесторонне измерять различия не только в конкретных структурах, но и во всем мозге. VBM регистрирует каждый мозг в шаблоне, что позволяет избавиться от большинства больших различий в анатомии мозга людей. Затем изображения мозга сглаживаются, так что каждый воксель представляет собой среднее значение для себя и своих соседей. Наконец, объем изображения сравнивается между мозгами в каждом вокселе.
Однако VBM может быть чувствительным к различным артефактам, включая смещение структур мозга, неправильную классификацию типов тканей, различия в образцах складывания и толщине коры. Все это может затруднить статистический анализ и либо снизить чувствительность к истинным объемным эффектам, либо увеличить вероятность ложных срабатываний. Для коры головного мозга было показано, что различия в объеме, идентифицированные с помощью VBM, могут отражать в основном различия в площади поверхности коры, чем в толщине коры.
За последние два десятилетия сотни исследований пролили свет на нейроанатомические структурные корреляты неврологических и психических расстройств. Многие из этих исследований были выполнены с использованием морфометрии на основе вокселей (VBM), метода исследования всего мозга для определения различий между региональным объемом и концентрацией тканей между группами при сканировании структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Одним из первых исследований VBM, привлекшим внимание основных средств массовой информации, было исследование структуры мозга в гиппокампе водителей лондонских такси. Анализ VBM показал, что задняя часть заднего гиппокампа в среднем была больше у водителей такси по сравнению с контрольными субъектами, в то время как передняя часть гиппокампа была меньше. Лондонским таксистам нужны хорошие навыки пространственной навигации, и ученые обычно связывают гиппокамп с этим конкретным навыком.
Другой известной статьей VBM было исследование влияния возраста на серое и белое вещество и CSF 465 нормальных взрослых. Анализ VBM показал, что глобальное серое вещество линейно уменьшалось с возрастом, особенно у мужчин, тогда как глобальное белое вещество не уменьшалось с возрастом.
Ключевым описанием методологии морфометрии на основе вокселей является морфометрия на основе вокселей - методы - одна из наиболее цитируемых статей в журнале NeuroImage. Обычный подход к статистическому анализу является одномерным по массе (анализ каждого воксела отдельно), но также можно использовать распознавание образов, например, для классификации пациентов от здоровых.
Обычно VBM выполняется для изучения различий между субъектами, но его также можно использовать для изучения нейроанатомических различий между полушариями, обнаруживая асимметрию мозга. Техническая процедура такого расследования может включать следующие шаги:
Результатом этих шагов является статистическая параметрическая карта, выделяющая все вокселы мозга, где интенсивности (объем или концентрация GM в зависимости от того, был ли применен этап модуляции или нет) в групповых изображениях значительно ниже / выше, чем в других. группа под следствием.
До появления VBM ручное определение интересующей области было золотым стандартом для измерения объема структур мозга. Однако по сравнению с подходом, основанным на области интересов, VBM имеет большое количество преимуществ, которые объясняют его широкую популярность в сообществе нейровизуализации. Действительно, это автоматизированный и относительно простой в использовании, эффективный по времени инструмент для всего мозга, который может обнаруживать основные микроструктурные различия в анатомии мозга in vivo между группами людей, не требуя какого-либо априорного решения относительно того, какую структуру оценивать. Более того, VBM демонстрирует точность, сравнимую с ручным волюметром. Действительно, несколько исследований показали хорошее соответствие между двумя методами, что дает уверенность в биологической валидности подхода VBM.
