纤维束方向与角离散度偏差指标 (TOADDI)：用于扩散张量成像中单被试分析的框架
医学物理
2015-11-23 v2 计算机视觉与模式识别
应用统计
统计计算
统计方法学
摘要
本工作旨在开发一个用于扩散张量成像 (DTI) 数据单被试分析的框架。该框架（称为 TOADDI）能够在逐体素基础上检验由扩散张量主特征向量及其对应角离散度所表示的单个纤维束，是否与一组纤维束存在显著差异。本工作基于不确定椭圆锥 (COU) 开发了两种互补的统计检验，COU 是扩散张量主特征向量的不确定性或离散度模型。方向偏差检验检查单个被试的主特征向量是否处于由一组不确定椭圆锥形成的平均不确定椭圆锥之内。形状偏差检验基于单个被试的不确定椭圆锥的归一化形状度量（面积和周长）与对照组之间的双侧 Wilcoxon-Mann-Whitney 双样本检验。错误发现率 (FDR) 和错误未发现率 (FNR) 被纳入方向偏差检验中。形状偏差检验仅使用 FDR。结果表明 TOADDI 在数值上是准确的且在统计上是有效的。来自两名创伤性脑损伤 (TBI) 患者和一名非 TBI 被试的临床数据与从 45 名非 TBI 对照组获得的数据进行了对比测试，以说明所提框架在单被试分析中的应用。上纵束的额部部分在两项检验中均显示出与对照组存在显著差异。在选定的 0.0005 的 FDR 水平下，TBI 患者和单名非 TBI 被试在形状偏差检验中被很好地分离开来。TOADDI 是一个简单但新颖的、基于几何统计的 DTI 数据分析框架。
引用
@article{arxiv.1510.02934,
title = {Tract Orientation and Angular Dispersion Deviation Indicator (TOADDI): A framework for single-subject analysis in diffusion tensor imaging},
author = {Cheng Guan Koay and Ping-Hong Yeh and John M. Ollinger and M. Okan İrfanoğlu and Carlo Pierpaoli and Peter J. Basser and Terrence R. Oakes and Gerard Riedy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02934},
year = {2015}
}
备注
49 pages, 6 figures, 2 tables