Трехмерное моделирование формы и анализ структур мозга

Точное восстановление особенностей формы от грубых и шумных сегментирований имеет решающее значение для достижения хорошей анатомической корреспонденции между отдельными моделями формы мозга. Наша структура предоставляет различные инструменты для индивидуального моделирования формы, групповой шаблонной конструкции и расчета деформации формы. И он был использован для больших наборов данных человеческого мозга.

Демонстрация этой процедуры будет д-р Jaeil Ким, бывший аспирант из моей лаборатории, который разработал программное обеспечение для моделирования формы мозга. Для ручного редактирования сегментации гиппокампа откройте магнитно-резонансное изображение веса Т1, а автоматическая сегментация гиппокампа приводит к графическому программному обеспечению пользовательского интерфейса. Нажмите значок в окне дисплея, чтобы выбрать коронал зрения и прокрутки громкости до тех пор, пока uncus находится.

В том числе uncus в гиппокампе маску, где она присутствует, использовать добавить и вычесть функции для редактирования маски тела гиппокампа после uncus отступил. Продолжайте редактировать маску гиппокампа до тех пор, пока не будет найден хвост гиппокампа. По мере того, как пульвинарное ядро таламуса отступает выше гиппокампа, появится fornix.

Закончите редактирование последнего короналовая ломтика гиппокампа, в котором видна вся длина fornix, но еще не непрерывный с блеском мозоли корпуса. Затем сохраните маски как для левого, так и для правого гиппокампа в формате NifTI. Чтобы построить модель группового шаблона, загрузите плагин моделирования формы и нажмите Open Directory, чтобы открыть каталог, содержащий бинарные маски группы интересов исследования.

Ввещаем нужное количество вертиков и щелкните Template Construction для создания шаблона группы. Затем проверьте сетку среднего формы. Для индивидуальной реконструкции формы загрузите взвешенное магнитно-резонансное изображение T1, представляющие интерес, и соответствующую маску сегментации и выберите рабочий каталог для сохранения файлов.

Выберите модель шаблона для индивидуального моделирования формы и проверьте и при необходимости измените параметры моделирования формы. Таким образом, наша структура моделирования почти автоматизирована, однако некоторые шаги требуют подтверждения пользователем. Например, если значение для областей гиппокампа не является одним пользователи должны изменить параметр интенсивности.

Затем проверьте результат в 3D-представлении рабочей скамьи инструментария. Для выполнения измерения формы и деформации выберите модель формы предмета, представляющий интерес для менеджера данных программного обеспечения, и нажмите Select Template, чтобы выбрать шаблон, представляющий интерес для получения измерения. Здесь можно наблюдать репрезентативную деформацию модели шаблона гиппокампа для индивидуальной реконструкции формы.

Метод вызывает от большого до малого масштаба деформации шаблона модели, чтобы свести к минимуму искажение его распределения то же время при восстановлении индивидуальных характеристик формы. На этом рисунке показаны реконструированные модели формы из двух предметов с их сегментации масками. На этих изображениях выровнены отдельные модели формы, их средняя модель и векторы различий в форме с отдельной моделью формы.

Эти данные представляют карты деформации средней формы, проецируемые на среднюю модель. Для одной группы с небольшим объемом ткани мозга, и одна группа с большим объемом ткани мозга. Карты деформации формы двух групп представляют противоположные закономерности разницы форм гиппокампа в соответствующих регионах.

Проверьте маску сегментации и отдельных или либо общей модели вместе. Если модель не установлена к границе изображения, отрегулируйте параметры моделирования, чтобы достичь лучших результатов. Статистический анализ с использованием деформации формы может быть выполнен для исследования групповой формы Мы также предоставили код MATLAB для анализа на нашей странице проекта.

Этот надежный метод был применен к ряду клинических исследований, не только с участием критического моделирования структуры, такие как болезнь Альцгеймера или старение исследования, но и ноги кости расстройств, которые требуют анализа сложных костей.