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Erschienen in: Neuroradiology 11/2018

21.08.2018 | Diagnostic Neuroradiology

Gadolinium effect on thalamus and whole brain tissue segmentation

verfasst von: Salem Hannoun, Marwa Baalbaki, Ribal Haddad, Stephanie Saaybi, Nabil K. El Ayoubi, Bassem I. Yamout, Samia J. Khoury, Roula Hourani

Erschienen in: Neuroradiology | Ausgabe 11/2018

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Abstract

Purpose

Gadolinium-based contrast agent (GBCA) effect on automated segmentation algorithms of subcortical gray matter (GM) is not fully known. The aim of this study is to determine gadolinium effect on the segmentation of the thalamus and whole brain tissue using different automated segmentation techniques.

Methods

Eighty-four multiple sclerosis (MS) patients underwent an MRI acquisition of two 3DT1-weighted sequences with and without gadolinium injection among which 10 were excluded after image quality check. Manual thalamic segmentation considered as gold standard was performed on unenhanced T1 images. volBrain and FSL-Anat were used to automatically segment the thalamus on both enhanced and unenhanced T1 and the degree of similitude (DICE) values were compared between manual and automatic segmentations. Whole brain tissue segmentation (GM, white matter (WM), and lateral ventricles (LV)) was also performed using SIENAX. A paired samples t test was applied to test the significance of DICE value differences between the thalamic manual and automatic segmentations of both enhanced and unenhanced T1 images.

Results

Significant differences (FSL-Anat 1.474% p < 0.001 and volBrain 1.990% p < 0.001) in DICE between thalamic manual and automatic segmentations on both enhanced and unenhanced images were observed. Automatic tissue segmentation showed a mean DICE of 81.5%, with LV having the lowest DICE value (74.2%). When compared to tissue segmentations, automatic thalamic segmentations by FSL-Anat or volBrain demonstrated a higher degree of similitude (FSL-Anat = 91.7% and volBrain = 90.7%).

Conclusion

Gadolinium has a significant effect on subcortical GM segmentation. Although significant, the observed subtle changes could be considered acceptable when used for region-based analysis in perfusion or diffusion imaging.
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Literatur
3.
Zurück zum Zitat Polman CH, Reingold SC, Banwell B, Clanet M, Cohen JA, Filippi M, Fujihara K, Havrdova E, Hutchinson M, Kappos L, Lublin FD, Montalban X, O'Connor P, Sandberg-Wollheim M, Thompson AJ, Waubant E, Weinshenker B, Wolinsky JS (2011) Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol 69:292–302. https://doi.org/10.1002/ana.22366 CrossRefPubMedPubMedCentral Polman CH, Reingold SC, Banwell B, Clanet M, Cohen JA, Filippi M, Fujihara K, Havrdova E, Hutchinson M, Kappos L, Lublin FD, Montalban X, O'Connor P, Sandberg-Wollheim M, Thompson AJ, Waubant E, Weinshenker B, Wolinsky JS (2011) Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann Neurol 69:292–302. https://​doi.​org/​10.​1002/​ana.​22366 CrossRefPubMedPubMedCentral
4.
Zurück zum Zitat McDonald WI, Compston A, Edan G et al (2001) Recommended diagnostic criteria for multiple sclerosis: guidelines from the International Panel on the diagnosis of multiple sclerosis. Ann Neurol 50:121–127CrossRef McDonald WI, Compston A, Edan G et al (2001) Recommended diagnostic criteria for multiple sclerosis: guidelines from the International Panel on the diagnosis of multiple sclerosis. Ann Neurol 50:121–127CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat Jovicich J, Czanner S, Han X, Salat D, van der Kouwe A, Quinn B, Pacheco J, Albert M, Killiany R, Blacker D, Maguire P, Rosas D, Makris N, Gollub R, Dale A, Dickerson BC, Fischl B (2009) MRI-derived measurements of human subcortical, ventricular and intracranial brain volumes: reliability effects of scan sessions, acquisition sequences, data analyses, scanner upgrade, scanner vendors and field strengths. Neuroimage 46:177–192. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2009.02.010 CrossRefPubMedPubMedCentral Jovicich J, Czanner S, Han X, Salat D, van der Kouwe A, Quinn B, Pacheco J, Albert M, Killiany R, Blacker D, Maguire P, Rosas D, Makris N, Gollub R, Dale A, Dickerson BC, Fischl B (2009) MRI-derived measurements of human subcortical, ventricular and intracranial brain volumes: reliability effects of scan sessions, acquisition sequences, data analyses, scanner upgrade, scanner vendors and field strengths. Neuroimage 46:177–192. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​neuroimage.​2009.​02.​010 CrossRefPubMedPubMedCentral
21.
Zurück zum Zitat Hannoun S, Durand-Dubief F, Confavreux C, Ibarrola D, Streichenberger N, Cotton F, Guttmann CRG, Sappey-Marinier D (2012) Diffusion tensor-MRI evidence for extra-axonal neuronal degeneration in caudate and thalamic nuclei of patients with multiple sclerosis. AJNR Am J Neuroradiol 33:1363–1368. https://doi.org/10.3174/ajnr.A2983 CrossRefPubMed Hannoun S, Durand-Dubief F, Confavreux C, Ibarrola D, Streichenberger N, Cotton F, Guttmann CRG, Sappey-Marinier D (2012) Diffusion tensor-MRI evidence for extra-axonal neuronal degeneration in caudate and thalamic nuclei of patients with multiple sclerosis. AJNR Am J Neuroradiol 33:1363–1368. https://​doi.​org/​10.​3174/​ajnr.​A2983 CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Gadolinium effect on thalamus and whole brain tissue segmentation
verfasst von
Salem Hannoun
Marwa Baalbaki
Ribal Haddad
Stephanie Saaybi
Nabil K. El Ayoubi
Bassem I. Yamout
Samia J. Khoury
Roula Hourani
Publikationsdatum
21.08.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Neuroradiology / Ausgabe 11/2018
Print ISSN: 0028-3940
Elektronische ISSN: 1432-1920
DOI
https://doi.org/10.1007/s00234-018-2082-5

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