Erzeugung von Referenzdaten für Kopfbewegungskorrektur in Diffusion-MRI

Die fehlenden Referenzdaten für in vivo diffusion-MR Aufnahmen verhindern eine quantitative Auswertung von Vorverarbeitungsschritten wie der Korrektur der Kopfbewegung. Eine Simulation der Bewegung durch das nachträgliche Hinzufügen von Headmotion-Effekten durch Transformation der einzelnen Bildvolumen ist nur mit Translation möglich, da das diffusion-gewichtete Signals von der Orientierung der Faser abhängt. Um komplexere Bewegungen zu simulieren, stellen wir eine Erzeugung von Daten mit Kopfbewegung vor, auf Basis von Fiberfox, einem Werkzeug für die Generierung von Software-Phantomdaten. Wir zeigen, dass die Rotationskomponente verglichen zur Translation einen signifikanten (p < 0.01) Einfluss auf den resultierenden target registration error (TRE) hat und bei der Evaluation von Korrekturansätzen nicht vernachlässigt werden darf. Für höhere Diffusionswichtungen (b > 2000 s/mm2) übersteigt der TRE auf den durch Rotation augmentierten Daten die Voxelgröße. Fehler von solcher Größe beeinflussen jede weitere Auswertung, insbesondere die immer stärker im Fokus stehende genaue Analyse von mikro-strukturellen Gewebecharakteristiken.