初级侧面硬化症的下丘脑缩,通过基于卷积神经网络的自动细分来评估

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 放射学 放射学是一门学科.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 初级侧面硬化 (PLS) 是一种缓慢进展的运动神经元疾病 (MND),主要影响上部运动神经元.
• 肌缩侧面硬化症 (ALS),另一个MND,涉及代和异常的能量代谢,在它的进展中注意到下丘脑缩.
• 与ALS相比,PLS的有限体重减轻表明潜在的下丘脑变化可能不那么严重,这促使进一步调查.

研究的目的:

• 在患有PLS的患者中量化评估下丘脑体积.
• 将PLS患者的下丘脑体积与健康对照组和患有经典ALS的患者进行比较.
• 鉴于它们不同的临床表型,研究PLS和ALS之间的下丘脑变化的潜在差异.

主要方法:

• 利用卷积神经网络 (CNN) 与U-Net架构用于自动细分下丘脑和内体积 (ICV).
• 对46名PLS患者,107名健康对照患者和411名经典ALS患者的高分辨率T1加权MRI扫描进行了体积分析.
• 通过ICV规范下丘脑体积,以解释受试者之间头部大小的差异.

主要成果:

• 与对照组 (852 ± 77 mm3) 相比,PLS患者 (818 ± 73 mm3) 观察到显著的下丘脑体积减少.
• 在ALS患者 (823±84mm3) 中也证实了显著的下丘脑体积减少,这与之前的研究一致.
• 在ALS和PLS患者组之间,在组级上没有发现正常化下丘脑体积的显著差异.

结论:

• 这项研究表明,PLS和ALS患者表现出降低的下丘脑体积.
• 这些发现表明,在PLS和ALS中,无论它们的不同临床特征如何,下丘脑体积减少也相似.
• 基于CNN的自动化量化提供了一种不偏见的方法,用于评估神经退行性疾病中的下丘脑体积.