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MEG 到 MRI 配准的质量评估

医学物理 2020-08-06 v1 图像与视频处理

摘要

为了对脑磁图(MEG)或脑电图数据进行高精度的源重建,源与传感器的配准必须具有高精度。通常,源空间由磁共振成像(MRI)导出。然而,在大多数情况下,未报告传感器到 MRI 配准的质量评估。即便有,通常也仅提供点残差的均方根(RMS)。但已有研究表明,残差的 RMS 与配准误差不相关。我们建议使用目标配准误差(TRE)作为传感器到 MRI 配准质量的判据。TRE 衡量了所有感兴趣点上配准不确定性的影响。本研究分析了来自单一 MEG 实验室的共 5544 个传感器到头部数据集和 128 个头部到 MRI 配准。采用自适应 Metropolis 算法估计最优配准并采样配准参数(旋转与平移)。我们发现头部表面处的平均 TRE 介于 1.3 至 2.3 mm 之间。此外,我们观察到 Metropolis 与迭代最近点算法在配准参数上的平均绝对差异为 (1.9 ±\pm 1.5){\deg} 和 (1.1 ±\pm 0.9) mm。配对样本 t 检验表明,使用 Metropolis 算法在目标函数最小化上有显著改善。采样所得参数允许在 MRI 体积的全部网格上计算 TRE。因此,我们推荐将 Metropolis 算法用于头部到 MRI 配准。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.02091,
  title  = {Quality assessment of MEG-to-MRI coregistrations},
  author = {Hermann Sonntag and Jens Haueisen and Burkhard Maess},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02091},
  year   = {2020}
}

备注

26 pages, 5 figures