ارزیابی الگوریتم رزه سریع بهبود یافته در آشکارسازی مسیرهای عصبی متقاطع با استفاده از داده های تصویربرداری تانسور انتشار

تصویربرداری تانسوری انتشار، روشی غیرتهاجمی برای تخمین زدن میزان انتشار مولکول های آب درون مسیر عصبی می باشد. در این روش به هر وکسل تصویر یک تانسور اختصاص می یابد که بردارویژه اصلی آن جهت انتشار درون وکسل را تعیین می کند. الگوریتم های مسیریابی ماده سفید مغز، روش هایی برای بازسازی مسیرهایی سه بعدی از روی فضای برداری تصاویر تانسوری انتشار می باشند.
الگوریتم رژه سریع یکی از روش های کارآمد در مسیریابی مسیرهای عصبی می باشد که در آن همخطی بردارویژه های اصلی میزان سرعت انتشار را تعیین می کند. در این تحقیق تابع سرعت الگوریتم رژه سریع به گونه ای تصحیح شده است که قدرت بردار ویژه های تانسور در نظر گرفته شود. تابع سرعت پیشنهاد شده یک فاکتور وزنی تطبیق پذیر ناهمسانگردی جزئی،FA، دارد که می تواند سرعت را در نواحی مختلف مغز با توجه به نوع محیط (همسانگرد یا ناهمسانگرد(تنظیم کند. با این بهبود الگوریتم می تواند با دقت بالایی وکسل های درون مسیرهای شبیه سازی شده را استخراج کند. همچنین این روش دقت بالایی در آشکارسازی تقاطع مسیرهای عصبی دارد. توانایی الگوریتم اصلاح شده در سطح نویزهای متفاوت نیز مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که الگوریتم بهبود یافته در حضور نویز مقاومتر عمل می کند.
در الگوریتم اصلاح شده مقادیرویژه در عامل تطابقی سرعت درنظر گرفته شده اند. این عامل سبب می شود که تابع سرعت بصورت تطبیق پذیر برای نواحی مختلف مغز تغییر کند. از طرفی دیگر به علت اینکه مقدار آستانه FA در نظر گرفته نمی شود، الگوریتم اجازه ورود به نواحی همسانگرد را پیدا می کند. این مورد الگوریتم را در آشکارسازی ناحیه تقاطع قادر می سازد. این در حالی است که در نظر نگرفتن مقدار آستانه سبب افزایش زمان در حدود 5/2 برابر زمان اجرای الگوریتم رژه سریع با در نظر گرفتن آستانه می باشد. در ضمن سرعت بهبود یافته، الگوریتم را نسبت به نویز مقاومتر می کند، زیرا در FA های بالاتر که سرعت سطح بیشتر است، اثر نویز کمتر می باشد. بدین جهت در برخی موارد که نیاز به اجرای سریع مسیریابی می باشد، بهتر است از آستانه FA استفاده شود.