扩散 MRI 中累积量级数的几何
医学物理
2026-02-03 v4 图像与视频处理
生物物理
摘要
水扩散使扩散 MRI (dMRI) 对细胞级组织结构具有微米尺度的敏感性。精准医疗与定量成像依赖于揭示 dMRI 的信息内容并建立其与硬件无关的简约指纹。基于旋转 SO(3) 对称性，我们研究了 dMRI 信号的几何及其采集的拓扑，识别了累积量张量的不可约分量与完整的不变量集合，并将其与组织属性相关联。在 1189 名受试者的队列中，包含所有峰度不变量改进了多发性硬化的分类。我们基于二十面体顶点设计了最短采集方案，仅需 1-2 分钟即可确定全脑最常用的不变量。通过具有确定对称性的标量不变量图表示 dMRI，将为病理、发育与衰老的机器学习分类器奠定基础，而快速采集协议将推动高级 dMRI 向临床转化。
引用
@article{arxiv.2409.03010,
title = {Geometry of the cumulant series in diffusion MRI},
author = {Santiago Coelho and Jenny Chen and Filip Szczepankiewicz and Els Fieremans and Dmitry S. Novikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03010},
year = {2026}
}