An atlas of white matter anatomy, its variability, and reproducibility based on constrained spherical deconvolution of diffusion MRI
Notice bibliographique
Résumé
Virtual dissection of white matter (WM) using diffusion MRI tractography is confounded by its poor reproducibility. Despite the increased adoption of advanced reconstruction models, early region-of-interest driven protocols based on diffusion tensor imaging (DTI) remain the dominant reference for virtual dissection protocols. Here we bridge this gap by providing a comprehensive description of typical WM anatomy reconstructed using a reproducible automated subject-specific parcellation-based approach based on probabilistic constrained-spherical deconvolution (CSD) tractography. We complement this with a WM template in MNI space comprising 68 bundles, including all associated anatomical tract selection labels and associated automated workflows. Additionally, we demonstrate bundle inter- and intra-subject variability using 40 (20 test-retest) datasets from the human connectome project (HCP) and 5 sessions with varying b-values and number of b-shells from the single-subject Multiple Acquisitions for Standardization of Structural Imaging Validation and Evaluation (MASSIVE) dataset. The most reliably reconstructed bundles were the whole pyramidal tracts, primary corticospinal tracts, whole superior longitudinal fasciculi, frontal, parietal and occipital segments of the corpus callosum and middle cerebellar peduncles. More variability was found in less dense bundles, e.g., the fornix, dentato-rubro-thalamic tract (DRTT), and premotor pyramidal tract. Using the DRTT as an example, we show that this variability can be reduced by using a higher number of seeding attempts. Overall inter-session similarity was high for HCP test-retest data (median weighted-dice = 0.963, stdev = 0.201 and IQR = 0.099). Compared to the HCP-template bundles there was a high level of agreement for the HCP test-retest data (median weighted-dice = 0.747, stdev = 0.220 and IQR = 0.277) and for the MASSIVE data (median weighted-dice = 0.767, stdev = 0.255 and IQR = 0.338). In summary, this WM atlas provides an overview of the capabilities and limitations of automated subject-specific probabilistic CSD tractography for mapping white matter fasciculi in healthy adults. It will be most useful in applications requiring a reproducible parcellation-based dissection protocol, and as an educational resource for applied neuroimaging and clinical professionals.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».