[发明专利]一种基于黎曼流形的脑白质纤维束跟踪的组间处理方法

摘要

本发明公开了一种基于黎曼流形的脑白质纤维束跟踪的组间处理方法，该方法包括以下步骤：将脑白质看作黎曼流形，并分别在Fick第二定律和黎曼流形下讨论扩散及各向异性，再通过Navier-Stoke方程表达扩散张量场中流体的运动，从而构造一个偏微分方程(PDE)来描述黎曼流形下两点间测地线的性质，该偏微分方程的数值解通过水平集(Level-Set)方法计算得到。在纤维束跟踪过程中采用一种感兴趣区(ROI)逆配准方法，消除了个体之间脑解剖结构的差异性，最后进行纤维束数目的组间处理。本发明利用整个张量来构造黎曼流形，充分利用了张量场的所有信息，并通过PDE和Level-Set方法很好地解决了抗噪性问题，提高了鲁棒性。

主权项

一种基于黎曼流形的脑白质纤维束跟踪的组间处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤Sa：对脑白质DTI图像数据进行配准校正，在配准校正后的脑白质DTI图像数据上建立Fick第二定理公式；步骤Sb：为脑白质DTI图像数据构造黎曼流形，选取两点间测地线作为脑白质纤维束的路径，其中两点间测地线即为最小距离路径；步骤Sc：计算所述黎曼流形下的扩散算子；步骤Sd：依据所述扩散算子，构造Navier‑Stoke方程表达扩散张量场中流体的运动，从而构造一个偏微分方程来描述黎曼流形下两点间测地线的性质；步骤Se：依据Level‑Set数值解方法，通过迭代计算所述偏微分方程，演化得出脑白质纤维束成像结果；步骤Sf：对所述脑白质纤维束成像结果使用感兴趣区逆配准的方法确定脑白质纤维束跟踪的初始区域，得到特定的纤维束；步骤Sg，使用个体样本的所述特定脑白质纤维束的数目进行处理分析，得到组间处理结果。