中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2012年
3期
365-373
,共9页
李蓉%冯远静%邵开来%王哲进
李蓉%馮遠靜%邵開來%王哲進
리용%풍원정%소개래%왕철진
高阶张量%多纤维%扩散张量磁共振成像
高階張量%多纖維%擴散張量磁共振成像
고계장량%다섬유%확산장량자공진성상
在基于扩散加权磁共振成像(DW-MRI)的脑白质纤维微结构建模中,高阶张量成像模型(HOT)是解决常用二阶张量模(DTI)难以刻画复杂纤维结构问题的新方法,但是存在纤维特征方向提取复杂、计算量大等问题.本研究基于任意阶次的正定高阶张量理论,提出一种能够快速获得任意阶张量纤维特征方向的迭代搜索算法.该方法根据张量模型的特征,首先利用网格细分快速确定特征方向的大致区域,进一步针对该区域进行细分,从而迭代获得精确的高阶张量模型特征方向.该方法解决了现有符号计算方法易于陷入局部极值点或者搜索不收敛带来的误差和计算效率问题.为了测试所提出算法的有效性,首先利用仿真数据分析了算法对不同数目、不同交角纤维的识别能力和特征方向的计算精度;同时利用实际DW-MRI临床数据进行了测试.结果表明,相比于现有的符号计算方法,所提出的算法可以在6阶以及更高阶模型下获得稳定的纤维特征方向.
在基于擴散加權磁共振成像(DW-MRI)的腦白質纖維微結構建模中,高階張量成像模型(HOT)是解決常用二階張量模(DTI)難以刻畫複雜纖維結構問題的新方法,但是存在纖維特徵方嚮提取複雜、計算量大等問題.本研究基于任意階次的正定高階張量理論,提齣一種能夠快速穫得任意階張量纖維特徵方嚮的迭代搜索算法.該方法根據張量模型的特徵,首先利用網格細分快速確定特徵方嚮的大緻區域,進一步針對該區域進行細分,從而迭代穫得精確的高階張量模型特徵方嚮.該方法解決瞭現有符號計算方法易于陷入跼部極值點或者搜索不收斂帶來的誤差和計算效率問題.為瞭測試所提齣算法的有效性,首先利用倣真數據分析瞭算法對不同數目、不同交角纖維的識彆能力和特徵方嚮的計算精度;同時利用實際DW-MRI臨床數據進行瞭測試.結果錶明,相比于現有的符號計算方法,所提齣的算法可以在6階以及更高階模型下穫得穩定的纖維特徵方嚮.
재기우확산가권자공진성상(DW-MRI)적뇌백질섬유미결구건모중,고계장량성상모형(HOT)시해결상용이계장량모(DTI)난이각화복잡섬유결구문제적신방법,단시존재섬유특정방향제취복잡、계산량대등문제.본연구기우임의계차적정정고계장량이론,제출일충능구쾌속획득임의계장량섬유특정방향적질대수색산법.해방법근거장량모형적특정,수선이용망격세분쾌속학정특정방향적대치구역,진일보침대해구역진행세분,종이질대획득정학적고계장량모형특정방향.해방법해결료현유부호계산방법역우함입국부겁치점혹자수색불수렴대래적오차화계산효솔문제.위료측시소제출산법적유효성,수선이용방진수거분석료산법대불동수목、불동교각섬유적식별능력화특정방향적계산정도;동시이용실제DW-MRI림상수거진행료측시.결과표명,상비우현유적부호계산방법,소제출적산법가이재6계이급경고계모형하획득은정적섬유특정방향.