Strona główna » Zagadnienia badawcze » Detekcja i korekta błędów systematycznych w obrazowaniu tensora dyfuzji metodą BSD-DTI » Metoda BSD jako końcowy krok w przetwarzaniu wstępnym (tzw. preprocessing pipeline) DTI o mikronowej rozdzielczości
Rysunek 1. Wartości anizotropii frakcyjnej, FA, uzyskane w podejściu sDTI i BSD po zastosowaniu różnych metod odszumiania oraz przed i po usunięciu dzwonienia Gibbsa w fantomie izotropowym. Najlepsze wyniki uzyskano dla Local PCA, gdzie zanotowano -51% spadek FA po BSD w stosunku do sDTI.
BSD znacząco poprawia dokładność DTI przez eliminację błędów wynikających z niejednorodnych gradientów. DTI o wysokiej rozdzielczości jest bardziej podatne na takie błędy, dlatego metoda BSD ma szczególną wartość przy pracy na danych o wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Najlepsze efekty BSD uzyskuje się po wcześniejszym denoisingu (np. Local PCA) i usunięciu artefaktu Gibbsa [1]. Zmiany w danych mogą być lokalnie subtelne, ale prowadzą do globalnie istotnych zmian w analizie traktograficznej i statystycznej
| Aspekt | sDTI (standard DTI) | BSD (B-matrix Spatial Distribution) |
|---|---|---|
| Założenie | Jedna uśredniona macierz B dla wszystkich voxeli | Macierz B dostosowana do każdego voxela, uwzględnia niehomogeniczność gradientów |
| FA w fantomie (bez preprocessing) (Rys. 1) | 0.0562 → 0.0141 | 0.0562 → 0.0052 |
| Błąd FA (redukcja po preprocessing vs sDTI bez preprocessing) | –75% | –90% |
| MD (średnia dyfuzyność) | Wartości zaniżone, zależne od ROI | Najbliżej wartości referencyjnej: ~1.9616×10⁻³ mm²/s |
| Zmiana orientacji pierwszego wektora | Średnio do 56° vs BSD | Średnio 3–10° w kolejnym preprocessing |
| Zagęszczenie włókien (cingulum, po denoising+Gibbs) | 18.67 trakty/piksel | 17.56 trakty/piksel (bardziej spójne, gładsze trakty) |
| Jakość traktografii (Rys. 2) | Niższa, nieregularne włókna, częste artefakty | Poprawna anatomicznie, gładsze przebiegi, większa gęstość |
| Wrażliwość na lokalne błędy gradientów | Wysoka | Znacznie zredukowana |
| Zastosowanie kliniczne | Ograniczone do obrazów o niskiej rozdzielczości | Zalecana do danych wysokiej rozdzielczości, lepsze metryki i traktografia |
Rysunek 2. Traktografia DTI uzyskana dla sDTI (lewa kolumna) i BSD (prawa kolumna) po różnych wstępnych procesach: brak, odszumianie, usuwanie dzwonienia Gibbsa oraz odszumianie i usuwanie dzwonienia Gibbsa. Kolorowe kule wskazują kierunki osi.
Zapisz się do naszego newslettera aby otrzymywać informacje o aktualnościach, nowych projektach badawczych czy publikacjach.
