درون یابی توابع توزیع جهتی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی انتشار با قدرت تفکیک زاویه ای زیاد

تصویربرداری تشدید مغناطیسی تانسور انتشار (DTMRI) روشی غیرتهاجمی برای بررسی ساختار ماده سفید مغز است. در این روش با فرض گوسی بودن PDFانتشار مولکول های آب، تانسور انتشار استخراج شده؛ در بررسی دسته فیبرهای مغز از آن استفاده می شود. در نواحی از مغز که فیبرها تقاطع دارند تصویربرداری تانسور انتشار قادر نیست جهت اصلی فیبرها را مشخص کند. برای حل این مشکل، تصویربرداری انتشار با قدرت تفکیک زاویه ای زیاد با تعداد زیادی جهت انتشار پیشنهاد شده است و برای بازسازی از روش Q-ballاستفاده می شود. در این روش تابع توزیع جهت فیبرها (ODF) قابل محاسبه است که در آن مدل های ریاضی نقش مهمی دارند. برای نمونه در انطباق تصاویر Q-ballبرای کاربردهایی مثل تحلیل گروهی یا ساخت اطلس، درون یابی ODFها لازم است. بدین منظور، جهت های اصلی انتشار (PDD) هر ODFباید مشخص شود. در این مقاله، PDDها به عنوان بردارهایی توصیف می شوند که بیشینه های محلی را به هم وصل می کنند. پس از یافتن راستای انتشار غالب در دو ODF، درون یابی خطی برای جهت های غالب انجام می شود. سپس دو ODFدر راستای به دست آمده چرخانده می شوند و بعد از آن درون یابی خطی، برای دو ODFچرخانده شده به منظور یافتن ODFمیانی انجام می شود. روش پیشنهادی با روش های قبلی مقایسه شده است و نتایج آزمایش های نشان می دهد که الگوریتم درون یابی پیشنهادی جهت اصلی دسته فیبر را بدون انحراف در مسیرها حفظ می کند. همچنین مشاهده می شود که تغییرات آنتروپی ODFهای درون یابی شده تقریبا خطی است و اثر حجیم شدن (هموار شدن جهت های اصلی) حذف می شود.