Automated cerebral cortex segmentation based solely on diffusion tensor imaging for investigating cortical anisotropy
Notice bibliographique
Résumé
To extract Diffusion Tensor Imaging (DTI) parameters from the human cortex, the inner and outer boundaries of the cortex are usually defined on 3D-T1-weighted images and then applied to the co-registered DTI. However, this analysis requires the acquisition of an additional high-resolution structural image that may not be practical in various imaging studies. Here an automatic cortical boundary segmentation method was developed to work directly only on the native DTI images by using fractional anisotropy (FA) maps and mean diffusion weighted images (DWI), the latter with acceptable gray-white matter image contrast. This new method was compared to the conventional cortical segmentations generated from high-resolution T1 structural images in 5 participants. In addition, the proposed method was applied to 15 healthy young adults (10 cross-sectional, 5 test-retest) to measure FA, MD, and radiality of the primary eigenvector across the cortex on whole-brain 1.5 mm isotropic images acquired in 3.5 min at 3T. The proposed method generated reasonable segmentations of the cortical boundaries for all individuals and large proportions of the proposed method segmentations (more than 85%) were within ±1 mm from those generated with the conventional approach on higher resolution T1 structural images. Both FA (~0.15) and MD (~0.77 × 10−3 mm2/s) extracted halfway between the cortical boundaries were relatively stable across the cortex, although focal regions such as the posterior bank of the central sulcus, anterior insula, and medial temporal lobe showed higher FA. The primary eigenvectors were primarily oriented radially to the middle cortical surface, but there were tangential orientations in the sulcal fundi as well as in the posterior bank of the central sulcus. The proposed method demonstrates the feasibility and accuracy of cortical analysis in native DTI space while avoiding the acquisition of other imaging contrasts like 3D T1-weighted scans.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».