一种扩散张量成像大脑白质纤维聚类方法技术

技术编号:8683335 阅读:189 留言:0更新日期:2013-05-09 03:27
本发明专利技术提供了一种扩散张量成像大脑白质纤维聚类方法,对原始的rsfMRI数据和DTI数据进行预处理,将预处理后的rsfMRI数据配准到DTI空间,将预处理后的DTI数据分别进行纤维追踪和脑组织分割,并将DTI得到的白质纤维中不能到达灰质或者超出了灰质表面的白质纤维,进行纤维投影,再对白质纤维之间的功能相似性进行计算,得到一个相似性矩阵,采用仿射传播聚类算法进行聚类。本发明专利技术得到的纤维束本身具有功能上的独立性,不依赖于图谱的准确性,不需要复杂的配准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大脑白质纤维聚类的方法,利用人类大脑的扩散张量成像(DTI)数据和静息态功能核磁共振(rsfMRI)数据进行聚类,从而使得聚类后的纤维束具有功能意义,属于图像处理领域。
技术介绍
大脑白质纤维聚类是进行基于纤维束的白质定性分析的关键一步。其中白质纤维通过扩散张量成像经处理产生,为了从扩散张量成像中得到有意义的、可以进行人与人之间比较的信息,从扩散张量成像得到的大量的白质纤维轨迹需要被分割为有意义的纤维束(需要特别说明的是,由于白质纤维是通过DTI数据经处理产生,所以这里的白质纤维实际上和生物学上的纤维有所区别,可能是几条生物学上的白质纤维组成了一条DTI得到的白质纤维轨迹,遵从医学图像领域内的多数表达,以下我们用“白质纤维”来简单代替大脑白质纤维轨迹)。近些年来研究学者已经提出了白质纤维聚类的方法。这些方法的不同之处在于白质纤维之间相似性测度的定义,可以分为两类测度:基于几何特征的测度和基于图谱的测度。基于几何特征的测度选取白质纤维的形状、位置等特征来衡量白质纤维之间的差别,例如有的用一个三维的五次B样条来表达白质纤维,有的用最近平均距离来同时表征白质纤维的形状和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩散张量成像大脑白质纤维聚类方法,其特征在于包括下述步骤:步骤1,对原始的rsfMRI数据进行预处理,所述预处理包括:头骨去除,运动纠正,空间平滑,切片时间纠正,全局漂移去除,0.01Hz~0.1Hz带通滤波;步骤2,对原始的DTI数据进行预处理,所述预处理包括:头骨去除,运动纠正,涡流纠正;步骤3,对于步骤1中预处理后的rsfMRI数据进行配准,配准到DTI空间;步骤4:对步骤2中预处理后的DTI数据进行纤维追踪;步骤5,对步骤2中预处理后的DTI数据提取其中的第一个三维图像,即B0图,对B0图进行脑组织分割,分为灰质、白质和脑脊液;步骤6,从DTI得到的白质纤维中,对于不能到达灰质或者...

【技术特征摘要】
1.种扩散张量成像大脑白质纤维聚类方法,其特征在于包括下述步骤: 步骤1,对原始的rsfMRI数据进行预处理,所述预处理包括:头骨去除,运动纠正,空间平滑,切片时间纠正,全局漂移去除,0.0lHf0.1Hz带通滤波; 步骤2,对原始的DTI数据进行预处理,所述预处理包括:头骨去除,运动纠正,涡流纠正; 步骤3,对于步骤I中预处理后的rsfMRI数据进行配准,配准到DTI空间; 步骤4:对步骤2中预处理后的DTI数据进行纤维追踪; 步骤5,对步骤2中预处理后的DTI数据提取其中的第一个三维图像,即BO图,对BO图进行脑组织分割,分为灰质、白质和脑脊液; 步骤6,从DTI得到的白质纤维中,对于不能到达灰质或者超出了灰质表面的白质纤维,进行纤维投影,将所述白质纤维的端点投影至灰质,投影方法包括以下步骤:1)对于终点不能到达灰质的白质纤维,过白质纤维的终点沿着白质纤维的切线方向向前搜索直至达到灰质;2)对于终点超出了灰质表面的白质纤维,从白质纤维的终点沿纤维倒退搜索直至灰质;3)重复步骤I) 和2) 3、遍,若白质纤维仍不能到达灰质表面,将这种纤维作为异常的纤维剔除掉; 步骤7,对白质纤维之间的功能相似性进行计算,经过纤维投影后的每一条白质纤维,用其两端灰质体素的功能信号来表示,各条白质纤维之间的相似性通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭雷葛宝胡新韬刘天明
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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