Suppr超能文献

使用皮质约束调和映射的脑图像配准

Brain image registration using cortically constrained harmonic mappings.

作者信息

Joshi Anand, Shattuck David, Thompson Paul, Leahy Richard

机构信息

Signal and Image Processing Institute, University of Southern California, Los Angeles 90089, USA.

出版信息

Inf Process Med Imaging. 2007;20:359-71. doi: 10.1007/978-3-540-73273-0_30.

Abstract

Volumetric registration of brains is required for inter-subject studies of functional and anatomical data. Intensity-driven registration typically results in some degree of misalignment of cortical and gyral folds. Increased statistical power in group studies may be achieved through improved alignment of cortical areas by using sulcal landmarks. In this paper we describe a new volumetric registration method in which cortical surfaces and sulcal landmarks are accurately aligned. We first compute a one-to-one map between the two cortical surfaces constrained by a set of user identified sulcal curves. We then extrapolate this mapping from the cortical surface to the entire brain volume using a harmonic mapping procedure. Finally, this volumetric mapping is refined using an intensity driven linear elastic registration. The resulting maps retain the one-to-one correspondence between cortical surfaces while also aligning volumetric features via the intensity-driven registration. We evaluate performance of this method in comparison to other volumetric registration methods.

摘要

脑体积配准是功能和解剖数据的受试者间研究所需的。强度驱动的配准通常会导致皮质和脑回褶皱出现一定程度的错位。通过使用脑沟标志来改善皮质区域的对齐,可以提高群体研究中的统计功效。在本文中,我们描述了一种新的体积配准方法,其中皮质表面和脑沟标志能够精确对齐。我们首先在一组用户识别的脑沟曲线的约束下,计算两个皮质表面之间的一一映射。然后,我们使用调和映射过程将此映射从皮质表面外推到整个脑体积。最后,使用强度驱动的线性弹性配准对该体积映射进行细化。所得映射保留了皮质表面之间的一一对应关系,同时还通过强度驱动的配准对齐了体积特征。我们将此方法与其他体积配准方法进行比较,评估其性能。

相似文献

1
使用皮质约束调和映射的脑图像配准
Inf Process Med Imaging. 2007;20:359-71. doi: 10.1007/978-3-540-73273-0_30.
2
使用调和映射的表面约束体积脑图谱配准
IEEE Trans Med Imaging. 2007 Dec;26(12):1657-69. doi: 10.1109/tmi.2007.901432.
3
几何驱动的体积配准
Inf Process Med Imaging. 2007;20:675-86. doi: 10.1007/978-3-540-73273-0_56.
4
一种通过同时进行表面和体积流实现脑图谱配准的框架。
Inf Process Med Imaging. 2009;21:576-88. doi: 10.1007/978-3-642-02498-6_48.
5
使用几何驱动多光谱光流进行皮质表面对齐
Inf Process Med Imaging. 2005;19:480-92. doi: 10.1007/11505730_40.
6
一种用于研究皮质生物标志物和容积成像数据的联合表面与容积配准(SAVOR)框架。
Med Image Comput Comput Assist Interv. 2009;12(Pt 1):713-20. doi: 10.1007/978-3-642-04268-3_88.
7
基于曲率的地标匹配的双曲调和脑表面配准
Inf Process Med Imaging. 2013;23:159-70. doi: 10.1007/978-3-642-38868-2_14.
8
DISCO:一种在详尽脑沟约束下用于脑图谱配准的连贯微分同胚框架。
Med Image Comput Comput Assist Interv. 2009;12(Pt 1):730-8. doi: 10.1007/978-3-642-04268-3_90.
9
对称非刚性图像配准:在平均脑模板构建中的应用。
Med Image Comput Comput Assist Interv. 2008;11(Pt 2):897-904. doi: 10.1007/978-3-540-85990-1_108.
10
基于详尽脑沟约束的可变形脑配准。
IEEE Trans Med Imaging. 2011 Jun;30(6):1214-27. doi: 10.1109/TMI.2011.2108665. Epub 2011 Jan 28.

引用本文的文献

1
用于在三维空间中分析亚细胞形态和膜相关信号的表面引导计算。
bioRxiv. 2023 Apr 20:2023.04.12.536640. doi: 10.1101/2023.04.12.536640.
3
前庭神经鞘瘤手术后持续性慢性耳鸣患者的皮质和皮质下灰质变化。
Sci Rep. 2021 Apr 16;11(1):8411. doi: 10.1038/s41598-021-87915-3.
4
习得年龄如何影响双语者的大脑结构。
J Neurolinguistics. 2015 Nov;36:35-55. doi: 10.1016/j.jneuroling.2015.05.001. Epub 2015 May 22.
5
一种通过同时进行表面和体积流实现脑图谱配准的框架。
Inf Process Med Imaging. 2009;21:576-88. doi: 10.1007/978-3-642-02498-6_48.
6
体积与表面联合配准。
IEEE Trans Med Imaging. 2009 Apr;28(4):508-22. doi: 10.1109/TMI.2008.2004426. Epub 2008 Aug 15.

本文引用的文献

1
基于p-调和能量最小化的皮质表面参数化
Proc IEEE Int Symp Biomed Imaging. 2004 Apr 1;1:428-431. doi: 10.1109/ISBI.2004.1398566.
2
使用大变形运动学的可变形模板。
IEEE Trans Image Process. 1996;5(10):1435-47. doi: 10.1109/83.536892.
3
基于大变形微分同胚的地标匹配。
IEEE Trans Image Process. 2000;9(8):1357-70. doi: 10.1109/83.855431.
4
磁共振图像中脑白质病变的形态计量分析:方法与验证。
IEEE Trans Med Imaging. 1994;13(4):716-24. doi: 10.1109/42.363096.
5
基于表面的脑三维图像变形技术。
IEEE Trans Med Imaging. 1996;15(4):402-17. doi: 10.1109/42.511745.
6
基于边界映射的图像配准。
IEEE Trans Med Imaging. 1996;15(1):112-5. doi: 10.1109/42.481446.
7
使用调和映射的表面约束体积脑图谱配准
IEEE Trans Med Imaging. 2007 Dec;26(12):1657-69. doi: 10.1109/tmi.2007.901432.
8
一种用于皮层约束功能成像数据的配准、统计表征和分类的框架。
Inf Process Med Imaging. 2005;19:186-96. doi: 10.1007/11505730_16.
9
将互信息应用于黎曼曲面结构的自动曲面匹配
Med Image Comput Comput Assist Interv. 2005;8(Pt 2):666-74. doi: 10.1007/11566489_82.
10
隐性脑成像
Neuroimage. 2004;23 Suppl 1:S179-88. doi: 10.1016/j.neuroimage.2004.07.072.

文献AI研究员

20分钟写一篇综述,助力文献阅读效率提升50倍。

立即体验

用中文搜PubMed

大模型驱动的PubMed中文搜索引擎

马上搜索

文档翻译

学术文献翻译模型,支持多种主流文档格式。

立即体验