Simultaneous Registration Simultaneous Registration and Activation Detection and Activation Detection

for fMRIfor fMRI

Jeff Orchard,Chen Greif,Gene H. Golub,Bruce Bjornson,M. Stella Atkins

Présenté par Firas ALHALABI

DEA D.I.S.I.C

12 Janvier 2004

Objectif Objectif

L’objectif de cet article est de proposer une L’objectif de cet article est de proposer une nouvelle algorithme pour traiter les problèmes nouvelle algorithme pour traiter les problèmes du recalage et de l’activation des image MR du recalage et de l’activation des image MR simultanément,comme un seul problème en simultanément,comme un seul problème en tenant compte que tout les deux s’incorporent tenant compte que tout les deux s’incorporent

au problème de moindre carrésau problème de moindre carrés.

Le planLe plan

Introduction Études du recalageÉtudes de l’activation L’algorithme de SRAMéthodes et quelques applications Conclusion et discussion

IntroductionIntroduction

L’approach de fMRIL’approach de fMRI

False-positive et false-False-positive et false-negativenegative Image en densitéImage en densité

de protonde proton

Recalage(1) Recalage(1)

Problème: Problème:

trouver les paramètres x : T(f,x)=gtrouver les paramètres x : T(f,x)=g

f:floating volumef:floating volume

g:reference volumeg:reference volume

Solution Moindre carré :Solution Moindre carré :

Le développement de Taylor :

Où

Recalage(2)Recalage(2)

Autre solution:

Recalage(3)Recalage(3)

g/x g/zg/y

g

Exemple:

X=At (f-g)

Où At =(ATA)-1AT

Recalage(4)Recalage(4)

Solution :

Le pseudo inverse de A

fm1~ gm1 +Amp * xp1

Recalage(5)Recalage(5)

La technique de FPI: f(k) =T(f(0), x(k-1)) =T(f, x(k-1)) Exemple:

Recalage(6)Recalage(6)

Recalage(7)Recalage(7)

Fmn=Gmn + Amp * Xpn

Solution:

F(k)=T(F(0), X(k-1))X(k)=At (F(k)-G)

dé formationroi140.bmp temps=2dé formationroi140.bmp temps=2

recalageroi140.bmp temps=2Activation :Activation :

Activation(1)Activation(1)D

ata=

N T

ime

Poi

nts

ModelN

Tim

e P

oin

ts

* Amplitudes

Modèle de GLM :

v1n=u1n+y1s* Bsn

+

Noi

se

Activation(2) Activation(2)

Moindre carré:

y=(v-u) BT(BBT)-1=(v-u)Bt

Modèle F=G+YBSolution Y=(F-G)Bt

La solution générale La solution générale

(X+ X,Y+ Y) Solution ?A(X+ X)+(Y+ Y)B-CAX+BY-C+(A X+ YB)=0 si A X+

YB=0X=®B ; Y=-A ® (X+ ® B,Y-A ®); ®)

Problème :

Solution particulière Solution particulière

Solution de décomposition:

Qnn matrice orthogonale

RSS matrice triangulaire supérieur

Solution numérique :

?

॥MQ॥ =॥M॥

Résultats :

Solution particulièreSolution particulière

donnée I contient 180 volumes pendant 2 seconds et le champ magnétique est 3T chaque volume contient 80 tranches (4mm épissure (chacun) a 64 64 voxels (3.75 3.75 mm)

donnée II qui contient 60 volumes pendant 3 seconds et avec 3T pour le champ magnétique,Chaque volume contient 24 tranches (4mm) chaque tranches a dimension de 128 128 (1.719 1.719 mm)

Quelques applicationsQuelques applications

RésultatsRésultats

Conclusion et discussionConclusion et discussion

une nouvelle algorithme pour traiter les problèmes du recalage et de l’activation des image MR simultanément a été proposée

Beaucoup d'autres types de données de l'images médicaux produisent une série du temps de volumes qui ont besoin d'être traiter. Par exemple, positron dynamique

point de vue :Bonne idée le partie recalage FPIQ [Q1 Q2]

BibliographiesBibliographies

[1] S. Alliney and S. Ruzisky. An algorithm for the minimization of mixed `1 and `2 norms with applications to Bayesian estimation. IEEE Trans Signal Proc, 42(3):618-627, 1994.

[2] David Atkinson and Derek L. G. Hill. Automatic correction of motion artifacts inmagnetic resonance images using an entropy focus criterion. IEEE Trans Med Imaging, 16(6):903-910, 1997.

[3] A. Bjorck, Numerical Methods for Least Squares Problems. Philadelphia:SIAM, 1996

[4] G. H. Golub and C. F. Van Loan, Matrix Computations. Baltimore,MD: Third Edition, Johns Hopkins University Press, 1996.

Vos Questions ………..