U-fiber analysis: a toolbox for automated quantification of U-fibers and white matter hyperintensities
Notice bibliographique
Résumé
Background: Whether white matter hyperintensities (WMHs) involve U-fibers is of great value in understanding the different etiologies of cerebral white matter (WM) lesions. However, clinical practice currently relies only on the naked eye to determine whether WMHs are in the vicinity of U-fibers, and there is a lack of good neuroimaging tools to quantify WMHs and U-fibers. Methods: Here, we developed a multimodal neuroimaging toolbox named U-fiber analysis (UFA) that can automatically extract WMHs and quantitatively characterize the volume and number of WMHs in different brain regions. In addition, we proposed an anatomically constrained U-fiber tracking scheme and quantitatively characterized the microstructure diffusion properties, fiber length, and number of U-fibers in different brain regions to help clinicians to quantitatively determine whether WMHs in the proximal cortex disrupt the microstructure of U-fibers. To validate the utility of the UFA toolbox, we analyzed the neuroimaging data from 246 patients with cerebral small vessel disease (cSVD) enrolled at Zhongshan Hospital between March 2018 and November 2019 in a cross-sectional study. Results: According to the manual judgment of the clinician, the patients with cSVD were divided into a WMHs involved U-fiber group (U-fiber-involved group, 51 cases) and WMHs not involved U-fiber group (U-fiber-spared group, 163 cases). There were no significant differences between the U-fiber-spared group and the U-fiber-involved group in terms of age (P=0.143), gender (P=0.462), education (P=0.151), Mini-Mental State Examination (MMSE) scores (P=0.151), and Montreal Cognitive Assessment (MoCA) scores (P=0.411). However, patients in the U-fiber-involved group had higher Fazekas scores (P<0.001) and significantly higher whole brain WMHs (P=0.046) and deep WMH volumes (P<0.001) compared to patients in the U-fiber-spared group. Moreover, the U-fiber-involved group had higher WMH volumes in the bilateral frontal [P(left) <0.001, P(right) <0.001] and parietal lobes [P(left) <0.001, P(right) <0.001]. On the other hand, patients in the U-fiber-involved group had higher mean diffusivity (MD) and axial diffusivity (AD) in the bilateral parietal [P(left, MD) =0.048, P(right, MD) =0.045, P(left, AD) =0.015, P(right, AD) =0.015] and right frontal-parietal regions [P(MD) =0.048, P(AD) =0.027], and had significantly reduced mean fiber length and number in the right parietal [P(length) =0.013, P(number) =0.028] and right frontal-parietal regions [P(length) =0.048] compared to patients in the U-fiber-spared group. Conclusions: Our results suggest that WMHs in the proximal cortex may disrupt the microstructure of U-fibers. Our tool may provide new insights into the understanding of WM lesions of different etiologies in the brain.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».