BundleMorphometry：使用基于非线性流线配准的空间分辨白质纤维束形状分析

扩散MRI纤维束测量学（tractometry）可量化白质（WM）纤维束沿线的微结构特性，但并不直接测量其几何形态，因而可能忽略局部形态学改变。在此，我们提出BundleMorphometry，一个利用基于流线的非线性配准的解析雅可比矩阵来量化局部WM纤维束形状的框架。个体被试的纤维束使用BundleWarp（一种基于流线的非线性配准方法）配准至参考图谱纤维束。我们推导所得形变场的解析雅可比矩阵，并计算其对数行列式（log det J），以量化每个流线点处的局部膨胀与压缩。为实现空间分辨的组间比较，这些测量值被投影到二维网格上，从而捕捉沿纤维束及跨纤维束的变化。我们使用两个临床数据集评估了BundleMorphometry，分别包含胶质瘤患者和帕金森病（PD）患者。在胶质瘤数据集中，BundleMorphometry揭示了受病灶影响的WM纤维束中空间广泛的形变模式，而仅凭位移幅度无法捕捉这些模式。此外，在PD数据集的组分析中（32例患者和32例健康对照），我们在胼胝体大钳、体中部和右侧脊髓丘脑束中识别出显著的局部形态学差异，并呈现不同的膨胀与压缩模式。这些发现表明，BundleMorphometry通过实现纤维束形态的空间分辨分析，具有推进传统纤维束测量学的潜力。

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