Post on 24-Jan-2021
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici)
• Fanno uso di un sistema di coordinate 3D (x, y, z) entro cui sono definite con precisione le stru2ure anatomiche (e.g., pratica chirurgica) – Stabilire punti di repere (riferimento) semplicemente individuabili e aventi localizzazione relativamente stabile tra sogge2i (e.g., commissura anteriore)
– Creazione di una griglia di suddivisione dello spazio (e.g., ba@aglia navale!) centrata sui punti di repere
– Definire le stru2ure cerebrali in base alla posizione nella griglia
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici)
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici)
• Perché sono utili nelle neuroimmagini? – Buon riferimento per la ‘navigazione’ e identificazione automatizzata delle stru2ure anatomiche
– Normalizzazione della variabilità anatomica dei sogge@i entro uno spazio comune (e.g., simile al conce@o di media)
– Rendono semplici analisi di gruppo a@raverso cui identificare regioni cerebrali coinvolte in specifici processi cognitivi/psichici
– Meta-‐‑analisi!
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici): Talairach
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici): Talairach
Coregistrazione, Normalizzazione, Trasformazione, Allineamento, e molti altri…
Atlanti Stereotassici (o Stereotattici): i limiti
• Quali sono i limiti all’utilizzo degli atlanti? – Accurati ma non perfe2i anche su individui sani (e.g., variabilità di genere, tra sogge@i)
– L’accuratezza diminuisce nel caso di pazienti con lesioni marcate (e.g., emorragia cerebrale, trauma cranico)
– Necessità di specifici atlanti per momenti diversi dello sviluppo (e.g., atlanti pediatrici, patologia-‐‑specifici)
L’importanza di un template adeguato…
Tecniche di morfometria
• Volumetria delle stru@ure so@ocorticali • Morfometria basata sul voxel (Voxel-‐‑Based Morphometry o VBM)
• Analisi dello spessore corticale (Cortical Thickness analysis)
• Mappatura lesione-‐‑sintomo basata sul voxel (Voxel-‐‑based Lesion-‐‑Symptom Mapping o VLSM)
Tecniche di morfometria
Volumetria delle Strutture Sottocorticali
Volumetria delle Strutture Sottocorticali
• Tecnica basata su specifiche regioni d’interesse (ROI) e (generalmente) su un’ipotesi a priori “forte” (hypothesis-‐‑driven)
• Può essere condo2a manualmente (importante rispe@are l’analisi “in cieco”) oppure in maniera automatica (a@raverso specifici software), dopo aver allineato le MR nello spazio standard
• Fornisce una stima reale e assoluta dell’atrofia/ipertrofia della stru@ura in esame e perme@e di quantificare l’associazione con particolari condizioni cliniche/sperimentali
Volumetria delle Strutture Sottocorticali
Volumetria delle Strutture Sottocorticali
Bates et al., 2003
Voxel-Based Morphometry (VBM)
• Misurare la densità di sostanza grigia (ma anche bianca) in ciascun voxel
• Tecnica basata generalmente su un approccio whole-‐‑brain e data-‐‑driven. Per questo è svolta soltanto in maniera automatizzata, usando specifici software
• Controversa da un punto di vista del significato “biologico”, sebbene spesso si evidenzino correlazioni con parametri comportamentali
• Uno dei metodi di morfometria più utilizzati (~1500 lavori pubblicati)
Voxel-Based Morphometry (VBM)
Cortical Thickness Analysis
Cortical Thickness Analysis
• Basata sui vertici (vertex) e non sui voxel: da uno spazio volumetrico a uno di superficie
• Tecnica molto dispendiosa da un punto di vista computazionale e svolta soltanto in maniera automatizzata
• Fornisce informazioni quantitative sulla stru@ura della corteccia e possono essere derivate ulteriori misure (e.g., girificazione)
Cortical Thickness Analysis
Cortical Thickness Analysis
Voxel-Based Lesion Symptom Mapping
• Utile ad investigare la correlazione tra sintomatologia e lesione cerebrale (e.g., differenze tra gruppi di pazienti)
• Metodo semi-‐‑automatico (mapping della lesione manuale e analisi dei dati computerizzata)
• Si possono fornire evidenze sia per la sostanza bianca che per la grigia
Voxel-Based Lesion Symptom Mapping
Voxel-Based Lesion Symptom Mapping
Verdon et al., 2010
Voxel-Based Lesion Symptom Mapping
Bates et al., 2003