通过原生空间分割技术优化了用于早期tau-PET分期的图谱

《Neurobiology of Aging》:Optimized atlas for early tau-PET staging via native space segmentations.

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Neurobiology of Aging 3.5

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  早期阿尔茨海默病tau-PET检测中,原空间内侧颞叶分割方法比传统标准空间方法更敏感,可识别34例被误判为 Braak I 阶段的参与者(其中14例存在entorhinal/transentorhinaltau积累),19例被误判为 Braak III 阶段的参与者也显示显著记忆损伤。优化后的标准空间图谱(6mm FWHM平滑)可捕获29例更早期tau病理,建议扩展Braak I ROI范围。

  
埃蒂安·奥蒙(Etienne Aumont)| 布兰登·J·霍尔(Brandon J. Hall)| 特维·陈(Tevy Chan)| 莉迪亚·特鲁德尔(Lydia Trudel)| 格莱布·贝兹金(Gleb Bezgin)| 赛义德·阿里·侯赛因(Seyyed Ali Hosseini)| 约瑟夫·特里奥(Joseph Therriault)| 阿瑟·C·马塞多(Arthur C. Macedo)| 海梅·费尔南德斯·阿里亚斯(Jaime Fernandez Arias)| 内斯琳·拉赫穆尼(Nesrine Rahmouni)| 斯泰因·塞尔瓦斯(Stijn Servaes)| 保罗·维塔利(Paolo Vitali)| 詹娜·史蒂文森(Jenna Stevenson)| 弗拉基米尔·福诺夫(Vladimir Fonov)| 马克西姆·蒙滕博(Maxime Montembeault)| 杰西·克洛斯特拉内克(Jesse Klostranec)| 亚瑟·伊图里亚-梅迪纳(Yasser Iturria-Medina)| 塞尔日·高蒂埃(Serge Gauthier)| 佩德罗·罗萨-内托(Pedro Rosa-Neto)
麦吉尔大学老龄化研究中心,麦吉尔大学,蒙特利尔,魁北克省,加拿大,H4H 1R3

摘要

正电子发射断层扫描(PET)在早期Braak分期中可能受到内侧颞叶(MTL)结构解剖变异性和萎缩的影响。为了提高分期准确性,应在优化的图谱中考虑这些因素。本研究旨在比较使用传统标准空间方法与使用原生空间MTL分割方法在早期tau蛋白检测方面的准确性。选取了12个原生空间MTL结构作为[18F]MK6240 tau-PET图像的感兴趣区域(ROI),并与333名55岁以上参与者的标准空间Braak分期ROI进行比较。我们使用Rey听觉言语学习测试(RAVLT)来评估记忆功能。将原生空间和标准空间的tau-PET分期ROI进行比较,然后结合解剖学约束信息生成一个优化的标准空间MTL图谱。原生空间MTL tau-PET分期识别出34名tau蛋白积累更严重的参与者。其中14名参与者尽管被标准空间方法分类为Braak I期(此处称为pre-I期),但实际上具有显著的内嗅核和外侧嗅核tau蛋白积累。此外,19名参与者被标准空间方法分类为Braak III期,但实际上为Braak II期(此处称为pre-III期)。这些pre-III期参与者表现出明显的记忆障碍。研究发现,将标准空间空间平滑度设置为6毫米(FWHM)最能复现原生空间的结果,从而在优化的图谱中识别出这33名更严重病例中的29例。因此,可以通过改进标准空间方法来更好地捕捉早期阿尔茨海默病(AD)的tau蛋白病理变化,并对认知障碍更加敏感。

章节摘录

引言

正电子发射断层扫描(PET)成像量化假设图像已与标准图谱空间良好对齐。但在研究内侧颞叶(MTL)中解剖变异较大的外侧嗅核和内嗅核区域时,这一假设可能不成立(Amunts等人,2005年)。这两个区域对于检测和分期预示阿尔茨海默病(AD)的早期tau蛋白病理变化至关重要(Braak等人,2006年)。这些早期变化可能具有特定性

参与者

我们纳入了来自“衰老与痴呆转化生物标志物”(TRIAD)数据库的333名55至85岁的参与者。排除标准包括:1)非AD神经退行性疾病;2)系统性疾病控制不佳;3)正在使用物质滥用;4)近期头部受伤;5)近期接受过重大手术或MRI/PET检查有禁忌症。轻度认知障碍(MCI)或痴呆的临床诊断由神经科医生和老年病专家小组确定。

结果

最终样本包括208名认知功能正常的参与者、99名MCI患者和16名AD痴呆患者。

讨论

本研究旨在验证是否可以通过使用原生空间分期方法来提高标准空间tau-PET分期的准确性,从而改进标准空间ROI的识别。原生空间方法能够识别出仅使用标准空间方法未能发现的早期tau蛋白积累的参与者群体。不对称的tau蛋白积累并不能解释这种敏感性差异。此外,我们发现周围嗅核和海马旁区域的tau蛋白积累情况也有所不同

结论

总之,本研究采用了优化后的解剖学分割方法来进行tau-PET分期。我们发现了两组可能被传统标准空间tau-PET分期方法误分类的参与者。研究表明,可以使用优化的标准空间ROI来识别这些群体。首先,为了提高对早期tau蛋白积累的敏感性,我们建议将Braak I期的ROI范围扩大到其中间、外侧和后部区域。其次,我们建议

验证

作者声明:本文所述工作尚未在其他地方发表(摘要形式除外),也未被其他出版机构考虑发表。此外,该手稿的发表已获得所有作者的同意,并得到了研究所在地区的主管部门的默示或明确批准;如果被接受,也不会以相同的形式或任何其他语言(包括电子形式)在其他地方发表。

利益冲突声明

作者没有需要披露的利益冲突

未引用的参考文献

Sánchez等人,(2021年)

资助

PRN和麦吉尔大学老龄化研究中心得到了Weston Bain研究所、加拿大卫生研究院[MOP-11-51-31; RFN 152985, 159815, 162303]、加拿大神经退行性疾病与老龄化联盟(CCNA; MOP-11-51-31 - 第一团队)、阿尔茨海默病协会[NIRG-12-92090, NIRP-12-259245]、Brain Canada基金会(CFI项目34874; 33397)以及魁北克研究基金会(FRQS; 研究员奖学金,2020-VICO-279314)的支持。

CRediT作者贡献声明

马克西姆·蒙滕博(Maxime Montembeault):资源提供。莉迪亚·特鲁德尔(Lydia Trudel):写作——审稿与编辑,数据管理。弗拉基米尔·福诺夫(Vladimir Fonov):软件支持,资源提供,方法论设计,数据管理。特维·陈(Tevy Chan):写作——审稿与编辑,数据管理。詹娜·史蒂文森(Jenna Stevenson):资源提供。布兰登·J·霍尔(Brandon J. Hall):写作——审稿与编辑,验证,方法论设计,数据管理。保罗·维塔利(Paolo Vitali):资源提供,数据管理。埃蒂安·奥蒙(Etienne Aumont):写作——审稿与编辑,初稿撰写,可视化处理,验证,软件支持,方法论设计,研究实施。
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