14、医学影像重建：从CT替代预测到白质通路重建

医学影像重建：从CT替代预测到白质通路重建

1. CT替代预测新方法

在医学影像领域，从磁共振（MR）图像预测计算机断层扫描（CT）替代图像是一项重要的研究。有一种新的方法——局部约束共变编码（LSCC）被提出。该方法假设MR图像块和CT图像块位于两个非线性流形上，并且在局部约束下，从MR流形到CT流形的映射近似于微分同胚。

具体操作步骤如下：
- 约束局部性 ：使用多种技术在MR和CT字典中约束局部性。
- 局部表示 ：测试样本由其MR字典进行局部表示。
- 系数转移与预测生成 ：将系数从MR流形转移到CT流形，并用于组合CT字典中的样本以生成CT预测。

该方法在包含13对MR/CT脑图像的数据集上进行了评估，结果显示其性能优于其他竞争的CT预测方法。

2. 白质通路重建背景与挑战

白质束会随着年龄增长而退化，也可能受到神经退行性疾病的影响，因此在群体成像和比较研究中被广泛研究。在扩散加权图像（DWI）中重建白质通路有多种方法，如确定性流线束成像、概率性束成像和全局束成像，但各有优缺点。

TRACULA是一种自动化概率性方法，可根据底层解剖结构自动描绘18条束，减轻了手动追踪的需求。然而，它在实际应用中面临两个挑战：
- 鲁棒性问题 ：部分束重建不完全，需要人工干预，这在大规模成像研究中不可行。
- 计算密集 ：处理数据需要大量计算资源，例如一项100名受试者的研究估计需要一年的