Desenvolvendo um Atlas de Fluxo Sanguíneo Cerebral para Mapeamento de Fluxo Sanguíneo

Comece com um fluxo sanguíneo cerebral ou mapa CBF gerado por ressonância magnética e marcação de spin arterial, um método não invasivo para medir o fluxo sanguíneo no tecido cerebral.

Obtenha uma imagem estrutural do cérebro e, usando ferramentas computacionais, segmente as regiões cerebrais em regiões funcionais.

Gere visualizações triplanares, mostrando imagens transversais do cérebro em três planos, com cada região segmentada exibida em cores distintas para representar áreas funcionais.

Integre os dados do CBF com as regiões segmentadas para mapear os valores do fluxo sanguíneo para áreas específicas do cérebro.

Cores brilhantes indicam alto fluxo sanguíneo, enquanto tons quentes representam níveis baixos.

Use algoritmos para processar os dados do CBF e criar um atlas para comparar os níveis de fluxo sanguíneo entre as regiões do cérebro.

A linha vermelha flutuante destaca o FSC médio entre as regiões, quantificando o fluxo sanguíneo.

As cores do atlas correspondem à barra de cores e representam a probabilidade de níveis de fluxo sanguíneo em regiões específicas do cérebro - vermelho indica uma alta probabilidade, enquanto azul indica uma baixa probabilidade.

Para começar, obtenha dados do paciente na iniciativa de tecnologia de informática de neuroimagem, ou formato NIFTI. Em um diretório de trabalho personalizado, vá para o diretório que hospeda os dados no diretório de trabalho atual do MATLAB e, usando a função de leitura NIFTI, carregue a recuperação de inversão atenuada por fluido, ou FLAIR, no espaço de trabalho. Com esta função de tamanho, verifique as dimensões da sequência FLAIR. Em seguida, chame o comando FLAIR slice para visualizar a sequência FLAIR do cérebro.

Usando a barra de rolagem inferior, navegue pelas diferentes sequências. Em seguida, carregue e avalie de forma semelhante o fluxo sanguíneo cerebral ou as sequências CBF. No espaço de trabalho, chame a função de segmento FLAIR e execute o programa de segmentação de imagem baseado em U-Net 3D pré-treinado para gerar automaticamente visualizações triplanares da segmentação de regiões funcionais cerebrais.

Cada cor representa uma região funcional distinta. Para inspeção em tempo real de diferentes regiões funcionais cerebrais, clique e arraste o centro da mira para um exame 3D arbitrário da anatomia cerebral reconstruída. Pressione e arraste o botão esquerdo do mouse sobre qualquer região das imagens para modificação em tempo real dos níveis de brilho e contraste. Solte o botão do mouse para confirmar e finalizar os ajustes.

Chame a função triplanar CBF para gerar a exibição triplanar da interface gráfica do usuário, exibindo a distribuição espacial CBF entre regiões funcionais. Mova a mira para permitir o exame das distribuições de CBF em regiões de interesse. Em seguida, clique no botão Dicas de dados no canto superior direito da interface para exibir os valores de CBF em qualquer posição.

Pressione e arraste o botão esquerdo do mouse sobre qualquer região das imagens para modificação em tempo real dos níveis de brilho e contraste. Solte o botão do mouse para confirmar e finalizar os ajustes. Execute a função CBF Atlas para converter a distribuição espacial CBF em um CBF Atlas. Clique no botão Aumentar/diminuir zoom no canto superior direito da interface.