喵ID:wyWxHR免责声明

Graph Convolutions on Spectral Embeddings for Cortical Surface Parcellation

基本信息

DOI:
10.1016/j.media.2019.03.012
发表时间:
2019-05-01
影响因子:
10.9
通讯作者:
Lombaert, Herve
中科院分区:
工程技术1区
文献类型:
Article
作者: Gopinath, Karthik;Desrosiers, Christian;Lombaert, Herve研究方向: -- MeSH主题词: --
关键词: --
来源链接:pubmed详情页地址

文献摘要

Neuronal cell bodies mostly reside in the cerebral cortex. The study of this thin and highly convoluted surface is essential for understanding how the brain works. The analysis of surface data is, however, challenging due to the high variability of the cortical geometry. This paper presents a novel approach for learning and exploiting surface data directly across multiple surface domains. Current approaches rely on geometrical simplifications, such as spherical inflations, a popular but costly process. For instance, the widely used FreeSurfer takes about 3 hours to parcellate brain surfaces on a standard machine. Direct learning of surface data via graph convolutions would provide a new family of fast algorithms for processing brain surfaces. However, the current limitation of existing state-of-the-art approaches is their inability to compare surface data across different surface domains. Surface bases are indeed incompatible between brain geometries. This paper leverages recent advances in spectral graph matching to transfer surface data across aligned spectral domains. This novel approach enables direct learning of surface data across compatible surface bases. It exploits spectral filters over intrinsic representations of surface neighborhoods. We illustrate the benefits of this approach with an application to brain parcellation. We validate the algorithm over 101 manually labeled brain surfaces. The results show a significant improvement in labeling accuracy over recent Euclidean approaches while gaining a drastic speed improvement over conventional methods. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
神经元细胞体大多位于大脑皮层。对这个薄且高度褶皱的表面进行研究对于理解大脑如何工作至关重要。然而,由于皮层几何形状的高度可变性,表面数据的分析具有挑战性。本文提出了一种直接跨多个表面区域学习和利用表面数据的新方法。当前的方法依赖于几何简化,比如球形膨胀,这是一个流行但耗时的过程。例如,广泛使用的FreeSurfer在标准机器上对大脑表面进行分区大约需要3小时。通过图卷积直接学习表面数据将为处理大脑表面提供一系列新的快速算法。然而,现有最先进方法的当前局限性在于它们无法比较不同表面区域的表面数据。大脑几何形状之间的表面基确实不兼容。本文利用光谱图匹配的最新进展,在对齐的光谱区域之间传递表面数据。这种新方法能够在兼容的表面基上直接学习表面数据。它利用表面邻域的内在表示上的光谱滤波器。我们通过在大脑分区上的应用来说明这种方法的优势。我们在101个手动标记的大脑表面上验证了该算法。结果显示,与近期的欧几里得方法相比,标记准确性有显著提高,同时与传统方法相比,速度有极大提升。(C) 2019爱思唯尔有限公司。保留所有权利。
参考文献(46)
被引文献(0)

数据更新时间:{{ references.updateTime }}

Lombaert, Herve
通讯地址:
--
所属机构:
--
电子邮件地址:
--
免责声明免责声明
1、猫眼课题宝专注于为科研工作者提供省时、高效的文献资源检索和预览服务;
2、网站中的文献信息均来自公开、合规、透明的互联网文献查询网站,可以通过页面中的“来源链接”跳转数据网站。
3、在猫眼课题宝点击“求助全文”按钮,发布文献应助需求时求助者需要支付50喵币作为应助成功后的答谢给应助者,发送到用助者账户中。若文献求助失败支付的50喵币将退还至求助者账户中。所支付的喵币仅作为答谢,而不是作为文献的“购买”费用,平台也不从中收取任何费用,
4、特别提醒用户通过求助获得的文献原文仅用户个人学习使用,不得用于商业用途,否则一切风险由用户本人承担;
5、本平台尊重知识产权,如果权利所有者认为平台内容侵犯了其合法权益,可以通过本平台提供的版权投诉渠道提出投诉。一经核实,我们将立即采取措施删除/下架/断链等措施。
我已知晓