Fibertracking

Úvod

Základ pro Fibertracking

Aplikace Fibertracking je založena na zobrazení tenzorů difúze (DTI), což je měření difúzní anizotropie v mozku pomocí difúzí váženého zobrazení nasnímaného gradienty magnetického pole v několika směrech. Software Fibertracking skeny používá k vypočtení směru difúze molekul vody podél potenciálních vláken bílé hmoty pro celý objem dat.



Sledováním hlavního směru difúze od jednoho kroku k druhému se algoritmus snaží identifikovat dráhy bílé hmoty, pokud hodnota FA, která odráží rozsah anizotropie, překračuje určitou hranici.

Funkce Fibertracking umožňuje sledovat struktury vláken v definované oblasti zájmu na základě difúzně vážených MR snímků. Sledování směru lokální difúze umožňuje propojením řady bodů rekonstrukci vlákna jako čáry. V této oblasti sleduje algoritmus všechna vlákna touto oblastí zájmu procházející, která splňují zvolené parametry sledování.

K dispozici je sada implicitních a na míru upravených sledovacích šablon a vlákna lze také sledovat interaktivně pomocí definovaných parametrů.

Začínáme

Pro práci s aplikací Fibertracking jsou potřeba speciální MR data. Tato data obsahují difúzí vážené zobrazení, která se získávají pomocí rychlých EPI sekvencí. K dispozici musí být minimálně 7 skenů, které obsahují:

  • Jeden základní sken bez difúzního vážení (B0) nebo s homogenním magnetickým polem.
  • Alespoň šest skenů s gradienty magnetického pole (vážených difúzí) z několika směrů.

S těmito skeny lze vypočítat tenzor difúze, který poskytuje informace o lokální difúzi pro každý voxel zobrazení. Tomu se říká data DTI.

Chcete-li začít aplikaci Fibertracking používat, nahrajte do aktuálního léčebného plánu studii DTI.

Data DTI

Aplikace Fibertracking využívá službu, která běží na pozadí, aby automaticky detekovala a předzpracovala platná data DTI. Software převádí data do studie DTI, která obsahuje:

  • Předem registrované sady snímků: B0, ADC a FA mapy.
  • Tenzor difúze, který je pro aplikaci Fibertracking nutný.

DTI studii lze zvolit z nabídky Patient Selection (viz Content Manager nebo Patient Selection v Uživatelské příručce k programu).

Barevné kódování DTI

Aplikace Fibertracking vychází z měření difúzní anizotropie v mozku pomocí difúzně vážených snímků pořízených v několika směrech. Data DTI poskytují směr lokální difúze, který lze vizualizovat v barevně odlišených 3D mapách. Tyto barevné mapy poskytují informace o směru difúze vody podél potenciálních vláken v řezech.

Vícebarevná vlákna jsou kolorována v souladu s následujícími neurologickými zvyklostmi:

Barva vlákna

Směr difúze

Červená

Levá-pravá

Zelená

Anterior-posterior

Modrá

Hlava-nohy

Předběžné zpracování DTI

Výpočet pole tenzoru difúze z DTI snímků a výpočet map ADC a FA vycházejí z metod a algoritmů, které již byly revidovány a zveřejněny v odborných publikacích:

  1. Le Bihan D, Mangin JF, Poupon C, Clark CA, Pappata S, Molko N, Chabriat H. Diffusion tensor imaging: concepts and applications. J Magn Reson Imaging 2001;13(4):534-546.

  2. Masutani Y, Aoki S, Abe O, Hayashi N, Otomo K. MR diffusion tensor imaging: recent advance and new techniques for diffusion tensor visualization. Eur J Radiol 2003;46(1):53-66.

  3. Peled S, Friman O, Jolesz F, Westin C. Geometrically constrained two-tensor model for crossing tracts in DWI: J Magn Reson Imaging 2006;24(9):1263-1270.

Algoritmus funkce Fibertracking

Aplikace Fibertracking využívá algoritmus FACT (fiber assignment by continuous tracking (identifikace vláken pomocí kontinuálního sledování)), který jako první publikoval Mori a kol. v roce 2002 (Mori S, van Zijl PC. Fiber tracking: principles and strategies – A technical review. NMR Biomed 2002;15(7-8):468-480).

Aby bylo možné získat bezvadné snímky, přestože rozlišení tradičních DTI skenů je nízké, jsou tenzory interpolovány z okolních voxelů s ohledem na nastupující směr z předchozího kroku. Tento pokus o průchod oblastmi s nejasnými směry poprvé popsali Weinstein a kol. v roce 1999 a nazývá se TEND (tensor deflection (odchylka tenzoru)). Weinstein D, Kindlmann G, Lundberg E.: Tensorlines. Advection-diffusion based propagation through diffusion tensor fields. Center for Scientific Computing and Imaging, Department of Computer Science, University of Utah. Proceedings of the conference on visualization ’99.

Varování
Varování
Číslo výrobku: 60919-74CS

Ausstellungsdatum: 2020-02-26