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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

GlymphVIS: Visualizing Glymphatic Transport Pathways Using Regularized Optimal Transport

verfasst von : Rena Elkin, Saad Nadeem, Eldad Haber, Klara Steklova, Hedok Lee, Helene Benveniste, Allen Tannenbaum

Erschienen in: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2018

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The glymphatic system (GS) is a transit passage that facilitates brain metabolic waste removal and its dysfunction has been associated with neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease. The GS has been studied by acquiring temporal contrast enhanced magnetic resonance imaging (MRI) sequences of a rodent brain, and tracking the cerebrospinal fluid injected contrast agent as it flows through the GS. We present here a novel visualization framework, GlymphVIS, which uses regularized optimal transport (OT) to study the flow behavior between time points at which the images are taken. Using this regularized OT approach, we can incorporate diffusion, handle noise, and accurately capture and visualize the time varying dynamics in GS transport. Moreover, we are able to reduce the registration mean-squared and infinity-norm error across time points by up to a factor of 5 as compared to the current state-of-the-art method. Our visualization pipeline yields flow patterns that align well with experts’ current findings of the glymphatic system.

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Literatur
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Metadaten
Titel
GlymphVIS: Visualizing Glymphatic Transport Pathways Using Regularized Optimal Transport
verfasst von
Rena Elkin
Saad Nadeem
Eldad Haber
Klara Steklova
Hedok Lee
Helene Benveniste
Allen Tannenbaum
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-00928-1_95