التسجيل المتماثل المتماثل للصور باستخدام الارتباط المتقاطع: تقييم التسمية الآلية للدماغ عند كبار السن والدماغ المتدهور عصبيًا

إحدى أكثر المشكلات تحديًا في التصوير العصبي الحديث هي التوصيف الدقيق لتدهور الأعصاب العصبية. يُعد تقييم أنماط التضاؤل المكاني والزمني عنصرًا مهمًا في هذه العملية. ستُسهم هذه الإشارات الزمانية-المكانية في التمييز بين الأمراض المرتبطة ببعضها، مثل مرض باردة الجبهة والغصروف (FTD) ومرض ألزهايمر (AD)، والتي تظهر في نفس الفئة السكانية المعرضة للخطر. في هذه الدراسة، نطور طريقة جديدة للتوحيد الصوري المتماثل (SyN) تهدف إلى تحسين معامل الارتباط المتقاطع داخل فضاء التحولات المتماثلة (diffeomorphic maps)، ونقدم معادلات أويلر-لاجريان الضرورية لتحقيق هذا التحسين. ثم ننتقل إلى تقييم دقيق لطرقنا. يعتمد التقييم على تقسيم تاجي إنساني معياري للقشرة الدماغية، حيث نقارن أداء SyN مع طريقة مرنة ذات صلة، ومع النسخة القياسية من خوارزمية Demons لثيروين المضمنة في مكتبة ITK. تُظهر النتائج أن الطريقة الجديدة تتفوق على الطرائق الأخرى، وبشكل خاص عندما يكون الفرق بين الدماغ النموذجي والدماغ المستهدف كبيرًا. ثم نُقدّم ارتباطًا بين الحجوم التي تم استخلاصها من خلال تسمية القشرة آلية لدى مرضى FTD وأفراد المجموعة الضابطة، والحجوم التي تم الحصول عليها من خلال التصنيف اليدوي من قبل خبراء. تُظهر هذه المقارنة أن قياسات الحجم الناتجة عن طريقة SyN هي الأكثر ارتباطًا قويًا بالقياسات التي تُحصل عليها من التصنيف اليدوي من قبل الخبراء، مقارنة بالطرائق الثلاث المختبرة. تُشير هذه الدراسة إلى أن SyN، باستخدام معامل الارتباط المتقاطع، هي طريقة موثوقة لتوحيد الصور وإجراء قياسات تشريحية في التصوير بالرنين المغناطيسي الحجمي للمرضى والأشخاص المسنين المعرضين للخطر.