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HippMetric:基于骨架表示的跨节段与纵向小脑亚结构形态测量框架

计算机视觉与模式识别 2025-12-23 v1

摘要

准确表征小脑亚结构对于检测微妙结构变化和识别早期神经退行性生物标志物至关重要。然而,高的人类小脑变异性和复杂的折叠模式阻碍了一致的跨主体与纵向分析。大多数现有方法依赖主体特定建模,缺乏稳定的内在坐标系以适应解剖变异性,限制了其在建立可靠主体间与主体内对应性方面的能力。为此,我们提出 HippMetric,一种基于骨架表示 (s-rep) 的小脑亚结构形态测量和跨主体/扫描点位对应框架。HippMetric 基于 Axis-Referenced Morphometric Model (ARMM) 构建,采用与小脑解剖和功能相一致的可变形骨架坐标系,为对应提供生物学依据的参考。我们的框架包含两个核心模块:一种尊重小脑保守纵向层状结构的骨架坐标系,在该坐标系中,功能单元 (层) 垂直于长轴堆叠,实现跨主体与时间的解剖一致定位;以及通过表面重建、变形和几何受限辐射 refinement 生成的个体化 s-rep,强制边界遵循、正交和非相交,产生数学上有效的骨架几何。两个国际队列的广泛实验表明,HippMetric 在准确性、可靠性和对应稳定性方面均优于现有形状模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.19214,
  title  = {HippMetric: A skeletal-representation-based framework for cross-sectional and longitudinal hippocampal substructural morphometry},
  author = {Na Gao and Chenfei Ye and Yanwu Yang and Anqi Li and Zhengbo He and Li Liang and Zhiyuan Liu and Xingyu Hao and Ting Ma and Tengfei Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.19214},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages, 8 figures