Automatic segmentation of the hippocampus for preterm neonates from early-in-life to term-equivalent age
Notice bibliographique
Résumé
INTRODUCTION: The hippocampus, a medial temporal lobe structure central to learning and memory, is particularly vulnerable in preterm-born neonates. To date, segmentation of the hippocampus for preterm-born neonates has not yet been performed early-in-life (shortly after birth when clinically stable). The present study focuses on the development and validation of an automatic segmentation protocol that is based on the MAGeT-Brain (Multiple Automatically Generated Templates) algorithm to delineate the hippocampi of preterm neonates on their brain MRIs acquired at not only term-equivalent age but also early-in-life. METHODS: First, we present a three-step manual segmentation protocol to delineate the hippocampus for preterm neonates and apply this protocol on 22 early-in-life and 22 term images. These manual segmentations are considered the gold standard in assessing the automatic segmentations. MAGeT-Brain, automatic hippocampal segmentation pipeline, requires only a small number of input atlases and reduces the registration and resampling errors by employing an intermediate template library. We assess the segmentation accuracy of MAGeT-Brain in three validation studies, evaluate the hippocampal growth from early-in-life to term-equivalent age, and study the effect of preterm birth on the hippocampal volume. The first experiment thoroughly validates MAGeT-Brain segmentation in three sets of 10-fold Monte Carlo cross-validation (MCCV) analyses with 187 different groups of input atlases and templates. The second experiment segments the neonatal hippocampi on 168 early-in-life and 154 term images and evaluates the hippocampal growth rate of 125 infants from early-in-life to term-equivalent age. The third experiment analyzes the effect of gestational age (GA) at birth on the average hippocampal volume at early-in-life and term-equivalent age using linear regression. RESULTS: The final segmentations demonstrate that MAGeT-Brain consistently provides accurate segmentations in comparison to manually derived gold standards (mean Dice's Kappa > 0.79 and Euclidean distance <1.3 mm between centroids). Using this method, we demonstrate that the average volume of the hippocampus is significantly different (p < 0.0001) in early-in-life (621.8 mm(3)) and term-equivalent age (958.8 mm(3)). Using these differences, we generalize the hippocampal growth rate to 38.3 ± 11.7 mm(3)/week and 40.5 ± 12.9 mm(3)/week for the left and right hippocampi respectively. Not surprisingly, younger gestational age at birth is associated with smaller volumes of the hippocampi (p = 0.001). CONCLUSIONS: MAGeT-Brain is capable of segmenting hippocampi accurately in preterm neonates, even at early-in-life. Hippocampal asymmetry with a larger right side is demonstrated on early-in-life images, suggesting that this phenomenon has its onset in the 3rd trimester of gestation. Hippocampal volume assessed at the time of early-in-life and term-equivalent age is linearly associated with GA at birth, whereby smaller volumes are associated with earlier birth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».