BIHONEGN, Temesgen Tsegaye, Sumit KAUSHIK, Avinash BANSAL, Lubomír VOJTÍŠEK a Jan SLOVÁK. Geodesic fiber tracking in white matter using activation function. Computer Methods and Programs in Biomedicine. Elsevier, 2021, roč. 208, September, s. "106283", 14 s. ISSN 0169-2607. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1016/j.cmpb.2021.106283.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Geodesic fiber tracking in white matter using activation function
Autoři BIHONEGN, Temesgen Tsegaye (231 Etiopie, domácí), Sumit KAUSHIK (356 Indie, domácí), Avinash BANSAL (356 Indie, domácí), Lubomír VOJTÍŠEK (203 Česká republika, domácí) a Jan SLOVÁK (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Computer Methods and Programs in Biomedicine, Elsevier, 2021, 0169-2607.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10102 Applied mathematics
Stát vydavatele Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 7.027
Kód RIV RIV/00216224:14310/21:00119136
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1016/j.cmpb.2021.106283
UT WoS 000685504200002
Klíčová slova anglicky Diffusion Tensor Imaging; Ray-tracing; Metric tensor; Fiber tracking; Geodesic equations
Štítky CF MAFIL, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: prof. RNDr. Jan Slovák, DrSc., učo 1424. Změněno: 18. 3. 2022 15:55.
Anotace
Background and objective:The geodesic ray-tracing method has shown its effectiveness for the reconstruction of fibers in white matter structure. Based on reasonable metrics on the spaces of the diffusion tensors, it can provide multiple solutions and get robust to noise and curvatures of fibers. The choice of the metric on the spaces of diffusion tensors has a significant impact on the outcome of this method. Our objective is to suggest metrics and modifications of the algorithms leading to more satisfactory results in the construction of white matter tracts as geodesics. Methods:Starting with the DTI modality, we propose to rescale the initially chosen metric on the space of diffusion tensors to increase the geodetic cost in the isotropic regions. This change should be conformal in order to preserve the angles between crossing fibers. We also suggest to enhance the methods to be more robust to noise and to employ the fourth order tensor data in order to handle the fiber crossings properly. Results: We propose a way to choose the appropriate conformal class of metrics where the metric gets scaled according to tensor anisotropy. We use the logistic functions, which are commonly used in statistics as cumulative distribution functions. To prevent deviation of geodesics from the actual paths, we propose a hybrid ray-tracing approach. Furthermore, we suggest how to employ diagonal projections of 4th order tensors to perform fiber tracking in crossing regions. Conclusions: The algorithms based on the newly suggested methods were succesfuly implemented, their performance was tested on both synthetic and real data, and compared to some of the previously known approaches.
Návaznosti
GA20-11473S, projekt VaVNázev: Symetrie a invariance v analýze, geometrickém modelování a teorii optimálního řízení
Investor: Grantová agentura ČR, Symetrie a invariance v analýze, geometrickém modelování a teorii optimálního řízení
LM2018129, projekt VaVNázev: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
MUNI/A/0885/2019, interní kód MUNázev: Matematické struktury 9 (Akronym: Matematické struktury 9)
Investor: Masarykova univerzita, Matematické struktury 9, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
VytisknoutZobrazeno: 4. 5. 2024 02:41