論文の概要: Anatomically Constrained Tractography of the Fetal Brain
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02444v1
- Date: Mon, 4 Mar 2024 19:56:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-06 17:10:18.814440
- Title: Anatomically Constrained Tractography of the Fetal Brain
- Title(参考訳): 解剖学的に拘束された胎児脳のトラクトグラフィー
- Authors: Camilo Calixto, Camilo Jaimes, Matheus D. Soldatelli, Simon K.
Warfield, Ali Gholipour, Davood Karimi
- Abstract要約: 我々は,dMRI空間内での胎児脳組織の正確な分画に基づく解剖学的拘束性トラクトグラフィーを提唱する。
独立試験データを用いて実験したところ、この方法は胎児の脳組織を正確に分画し、トラクトグラフィーの結果を大幅に改善できることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.112565873653592
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Diffusion-weighted Magnetic Resonance Imaging (dMRI) is increasingly used to
study the fetal brain in utero. An important computation enabled by dMRI is
streamline tractography, which has unique applications such as tract-specific
analysis of the brain white matter and structural connectivity assessment.
However, due to the low fetal dMRI data quality and the challenging nature of
tractography, existing methods tend to produce highly inaccurate results. They
generate many false streamlines while failing to reconstruct streamlines that
constitute the major white matter tracts. In this paper, we advocate for
anatomically constrained tractography based on an accurate segmentation of the
fetal brain tissue directly in the dMRI space. We develop a deep learning
method to compute the segmentation automatically. Experiments on independent
test data show that this method can accurately segment the fetal brain tissue
and drastically improve tractography results. It enables the reconstruction of
highly curved tracts such as optic radiations. Importantly, our method infers
the tissue segmentation and streamline propagation direction from a diffusion
tensor fit to the dMRI data, making it applicable to routine fetal dMRI scans.
The proposed method can lead to significant improvements in the accuracy and
reproducibility of quantitative assessment of the fetal brain with dMRI.
- Abstract(参考訳): 拡散強調磁気共鳴イメージング(dMRI)は子宮の胎児脳の研究にますます用いられている。
dMRIによって実現された重要な計算は、脳白質のトラクション特異的解析や構造接続性評価などのユニークな応用を持つ、ストリーライントラクトグラフィである。
しかし、胎児のdMRIデータ品質が低く、トラクトグラフィーの難易度が高いため、既存の手法では精度の低い結果が得られる傾向にある。
それらは多くの偽の流線を発生させるが、主要な白質路を構成する流線を再構築することができない。
本稿では,dMRI空間内での胎児脳組織の正確な分画に基づく解剖学的拘束的トラクトグラフィーを提唱する。
セグメンテーションを自動的に計算する深層学習法を開発した。
独立試験データを用いて実験したところ、この方法は胎児の脳組織を正確に分画し、トラクトグラフィーの結果を大幅に改善できることがわかった。
光学放射のような高度に湾曲した路面の再構築を可能にする。
本手法は,dMRIデータに適合する拡散テンソルから組織分画および流線伝播方向を推定し,正常な胎児dMRIスキャンに適用する。
提案法は,dMRIを用いた胎児脳の定量的評価の精度と再現性を大幅に向上させる可能性がある。
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