Algoritmos para el filtrado de fibras cerebrales y su efecto en la reproducibilidad de la segmentación automática.

En los últimos años, ha habido un creciente interés en estudiar la Materia Blanca Superficial (SWM). La SWM está compuesta por fibras cortas de asociación que conectan circunvoluciones cercanas de la corteza cerebral, con una organización compleja debido a su estrecha relación con los patrones de plegamiento cortical. Por lo tanto, su segmentación a partir de datos de tractografía requiere metodologías dedicadas para identificar la forma principal del fascículo de fibras y lidiar con fibras ruidosas. Esta tesis presenta una segmentación mejorada del fascículos cortos basada en un atlas inter-sujeto de SWM y el filtrado de fibras espurias. El método fue ajustado y evaluado utilizando conjuntos de datos de tractografía probabilística test-retest de la base de datos pública HCP (44 sujetos). Proponemos cuatro filtros de fascículos para eliminar fibras espurias. Además, para obtener fascículos bien definidos, se propone la identificación del fascículo principal de cada fascículo de fibras. Primero, se identificaron cuatro formas representativas de fascículos en el atlas de SWM y se realizó un ajuste de parámetros en un subconjunto de 28 sujetos. El filtro basado en la Envolvente Convexa proporcionó la mayor similitud entre los fascículos test y retest correspondientes. Posteriormente, se aplicó el mejor filtro en los 16 sujetos restantes considerando todos los fascículos del atlas. Los resultados para los fascículos filtrados, con y sin la identificación del fascículo principal, muestran una mejora significativa en índices de reproducibilidad test-retest al eliminar entre el diez y el veinte por ciento de las fibras. Además, se aplicó la segmentación de fascículos con y sin filtrado de fibras en la base de datos ABIDE-II. El filtrado permitió obtener un mayor número de fascículos con diferencias significativas en la anisotropía fraccional, la difusividad media y la difusividad radial de pacientes con Trastorno del Espectro Autista en comparación con los controles.