体素内纤维几何异质性对球面反卷积的影响
医学物理
2022-03-04 v2
摘要
利用离体成像技术已表明白质中轴突在纤维束内具有变化的几何形状，但这对于基于扩散 MRI（dMRI）的球面反卷积（SD）意味着什么？SD 试图通过假设所有白质群体使用单一的 dMRI 纤维响应函数（FRF），并将该 FRF 从每个体素的 dMRI 信号中反卷积来估计纤维取向分布函数（fODF）。然而，纤维束内可变的纤维几何形状表明，即便在单一体素内 FRF 也可能非常量。我们通过在一系列真实白质数值体模（包括合成体模与从电子显微镜分割的真实轴突）中模拟 dMRI 信号，检验了真实纤维几何形状对 SD 的影响。我们证明可变的纤维几何形状导致跨轴突的可变 FRF，且一般而言不存在单一有效的 FRF 来恢复潜在的纤维取向分布函数（fODF）。该发现表明，假设单一 FRF 会导致 fODF 的误估，从而在纤维追踪等技术中引发进一步的下游误差。
引用
@article{arxiv.2103.08237,
title = {Impact of within-voxel heterogeneity in fibre geometry on spherical deconvolution},
author = {Ross Callaghan and Daniel C. Alexander and Marco Palombo and Hui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08237},
year = {2022}
}