Using fMRI non-local means denoising to uncover activation in sub-cortical structures at 1.5 T for guided HARDI tractography
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, there has been ever-increasing interest in combining functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion magnetic resonance imaging (dMRI) for better understanding the link between cortical activity and connectivity, respectively. However, it is challenging to detect and validate fMRI activity in key sub-cortical areas such as the thalamus, given that they are prone to susceptibility artifacts due to the partial volume effects (PVE) of surrounding tissues (GM/WM interface). This is especially true on relatively low-field clinical MR systems (e.g., 1.5 T). We propose to overcome this limitation by using a spatial denoising technique used in structural MRI and more recently in diffusion MRI called non-local means (NLM) denoising, which uses a patch-based approach to suppress the noise locally. To test this, we measured fMRI in 20 healthy subjects performing three block-based tasks : eyes-open closed (EOC) and left/right finger tapping (FTL, FTR). Overall, we found that NLM yielded more thalamic activity compared to traditional denoising methods. In order to validate our pipeline, we also investigated known structural connectivity going through the thalamus using HARDI tractography: the optic radiations, related to the EOC task, and the cortico-spinal tract (CST) for FTL and FTR. To do so, we reconstructed the tracts using functionally based thalamic and cortical ROIs to initiates seeds of tractography in a two-level coarse-to-fine fashion. We applied this method at the single subject level, which allowed us to see the structural connections underlying fMRI thalamic activity. In summary, we propose a new fMRI processing pipeline which uses a recent spatial denoising technique (NLM) to successfully detect sub-cortical activity which was validated using an advanced dMRI seeding strategy in single subjects at 1.5 T.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».