Longitudinal atlas konstruktion spelar en viktig roll i medicinsk bildanalys. Med tanke på en uppsättning längsgående bilder från olika ämnen, uppgiften för longitudinella atlas konstruktion är att bygga en atlas sekvens som kan representera trenden av anatomiska förändringar av befolkningen. Den största utmaningen för konstruktion av longitudinella atlaser är hur man effektivt kan införliva både ämnesspecifik information och befolkningsinformation för att bygga de opartiska atlaserna. I detta dokument föreslås en ny gruppvis longitudinell ram för konstruktion av atlaser för att ta itu med denna utmaning, och de viktigaste bidragen från den föreslagna ramen ligger i följande aspekter: (1) Den ämnesspecifika longitudinella informationen fångas upp genom att man bygger upp tillväxtmodellen för varje ämne. (2) Den longitudinella atlassekvensen är konstruerad genom att utföra gruppvis registrering bland alla objektets bildsekvenser, och endast en omvandling behövs för att omvandla varje objekts bildsekvens till atlasutrymmet. De konstruerade längsgående atlaserna är opartiska och ingen explicit mall antas. (3) Den föreslagna metoden är generell, där antalet longitudinella bilder av varje ämne och de tidpunkter då de tas kan vara olika. Den föreslagna metoden utvärderas ingående i två longitudinella databaser, nämligen BLSA- och ADNI-databaserna, för att konstruera den longitudinella atlassekvensen. Det jämförs också med en toppmodern longitudinell atlaskonstruktionsalgoritm baserad på kärnregression på tidsdomänen. Experimentella resultat visar att den föreslagna metoden konsekvent uppnår högre registreringsnoggrannheter och mer konsekventa rumslig-temporala korrespondenser än den jämförda metoden på båda databaserna. © 2011 Elsevier Inc. Alla rättigheter förbehållna. Longitudinal atlas konstruktion är ett aktivt forskningsämne i longitudinell dataanalys och spelar en viktig roll i medicinsk bildanalys. Dess tillämpningar inkluderar, men inte begränsat till, sjukdomsspårning (Fox et al., 2000), populationsanalys (Freeborough och Fox, 1997) och anatomisk strukturanalys (Cardenas et al., 2007). Uppgiften för den longitudinella atlaskonstruktionen är att uppskatta en atlassekvens i den temporala domänen som kan återspegla trenden av anatomiska förändringar i populationen baserat på en given uppsättning longitudinella bildsekvenser från olika objekt. Den största utmaningen för longitudinell atlaskonstruktion är hur man effektivt kan koda både den intraindividuella longitudinella förändringen och den interindividuella skillnaden i den konstruerade atlassekvensen. Longitudinal atlas konstruktionsmetoder kan i stort delas in i två kategorier: (1) Longitudinal atlas konstruktion genom kärna regression eller blandning modellering över temporal domän (Davis et al., 2007 (Davis et al.,, 2010 Sabuncu et al., 2009; Hart et al., 2010) ; (2) Longitudinal atlas sekvens uppskattas genom gemensam anpassning av objektet bildsekvenser till en mallsekvens (Durleman et al., 2009). En representant för de kärnregressionsbaserade atlaskonstruktionsmetoderna är den metod som föreslås av Davis et al. (Davis et al., 2007, där de längsgående atlaserna vid olika tidpunkter konstrueras av en kärnregressionsprocess över tidsdomänen på Riemannska grenröret som representeras av diffeomorphisms. Varje bilds bidrag under regressionsprocessen för att konstruera atlaserna bestäms av kärnans vikt. I Davis m.fl. (2007 Davis m.fl.) (, 2010, Nadaraya-Watson kärna regressionsprocessen utvidgas genom att formulera regressionsproblemet baserat på Fréchet medelvärdet. Denna metod är utformad för slumpmässiga konstruktionsdata och därför finns det ingen ämnesspecifik longitudinell information som beaktas. Det kan också leda till tidsmässig inkonsekvens mellan de bilder som tas vid olika tidpunkter i samma ämne. Den schematiska representationen av denna metod visas med bild. 1 a............................................................... Dessutom, Durrleman et al. (2009) E-postadress: dgshen@med.unc.edu (D. Shen). 1 Data som användes för att förbereda denna artikel erhölls från databasen Alzheimers sjukdom Neuroimaging Initiative (ADNI) (adni.loni.ucla.edu). Som sådan bidrog utredarna inom ADNI till utformningen och genomförandet av ADNI och/eller lämnade uppgifter, men deltog inte i analysen eller skrivandet av denna rapport. En fullständig förteckning över ADNI-utredare finns på: http://adni.loni.ucla.edu/wpcontent/ uploads/how to application/ADNI Authorship List.pdf.
A 4D atlas är en representation av förändringarna i anatomisk struktur av ett objekt över tid REF.
A novel framework for longitudinal atlas construction with groupwise registration of subject image sequences
{'venue': 'NeuroImage', 'journal': 'NeuroImage', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}