Development and optimization of tools for the study of human brain anatomical connectivity using high angular resolution diffusion MRI

Tipo de Proyecto: FONDECYT Iniciación #11121644
Cargo: Investigador Principal
Año adjudicación: 2012. Año Término: 2015.

Descripción

Este proyecto buscó desarrollar y optimizar herramientas para el estudio y análisis de la conectividad cerebral, utilizando datos de Resonancia Magnética de Difusión (dMRI).

Los estudios se basaron en imágenes de Resonancia Magnética de Alta Resolución Angular (HARDI).

Estás, presentan una muy buena calidad, debido al avance de las tecnologías de adquisición, así como a la adquisición en sí misma (de larga duración, dedicada a la investigación) y a los postprocesamientos realizados, que buscan proveer una buena base para el estudio del cerebro humano adulto sano.

Los resultados principales de este proyecto contemplan:

  • El análisis de la reproductibilidad de los fascículos de asociación cortos del cerebro, utilizando herramientas de agrupamiento de datos (clustering) y parcelaciones corticales.

  • La optimización de un algoritmo de segmentación de las fibras cerebrales, logrando tiempos que permiten una segmentación interactiva (Investigador pricipal: Profesor Miguel Figueroa T.)

  • El desarrollo de una herramienta de visualización y manipulación optimizada de los tractos cerebrales.

Otros resultados interesantes son:

  • Desarrollo de una herramienta de visualización optimizada de los tractos para dispositivos Android (iFiber).

  • Creación de un atlas de fascículos cortos cerebrales

  • Desarrollo de algoritmos para comparación de tractos cerebrales, entre sujetos y entre hemisferios.

Memorias de Pregrado relacionadas con el proyecto

Alumno Memoria Fecha de Defensa
Ignacio Osorio W. Memoria de Título Ing. Civil Electrónica: “Software para Visualización y Extracción Interactiva de Fibras Cerebrales” 31 de diciembre, 2015.
Danilo Bonometti B. Memoria de Título Ing. Civil Electrónica: “Visualización de Fibras Cerebrales” 01 de abril, 2015.
Daniel Seguel B. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Algoritmo Automático de Segmentación de Fibras Cortas de Asociación del Cerebro Humano” 17 de marzo, 2015.
Claudio Román G. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Clustering de Fibras Cerebrales Cortas Calculadas a partir de Imágenes de Resonancia Magnética de Difusión” 16 de enero, 2015.
Miguel Guevara O. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Algoritmo de Segmentación Automática de las Fibras Cerebrales Cortas de la Región Fronto-Parietal y la Ínsula” 16 de enero, 2015.
Pablo L. Silva P. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Parcelación de la Corteza Cerebral Basado en la Conectividad Anatómica” 29 de mayo, 2014.
Eduardo Venegas A. Memoria de Título Ing. Civil Electrónica: “Desarrollo de un software de manipulación interactiva de fibras cerebrales” 18 de julio, 2014.
Edison Pardo R. Memoria de Título Ing. Civil Electrónica: “Estudio de Variabilidad de las Conexiones Asociación Cortas del Cerebro Humano” 4 de abril, 2013.
Nicole A. Labra A. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Optimización de Algoritmo de Clasificación de Fibras de Materia Blanca basada en el Atlas de Fasciculos Cerebrales” 30 de abril, 2013.
Gabriel E. Varela M. Memoria de Título Ing. Civil Biomédica: “Cálculo de Índices del Tensor de Difusión a partir del Algoritmo de Westin” 4 de abril, 2013.

Tesis de Postgrado relacionadas con el proyecto

Alumno Memoria Fecha de Defensa
Claudio Román G. Magister en Ciencias de la Ingeniería c/m en Ing. Eléctrica.
“Segmentación de fibras cerebrales cortas basada en Clustering jerárquico a partir de base de datos HARDI”		 30 de noviembre, 2016.
Miguel Guevara O. Magister en Ciencias de la Ingeniería c/m en Ing. Eléctrica.
“Parcelación de la corteza cerebral basada en atlas de fibras calculadas a partir de tractografía”		 30 de enero, 2016.
Nicole Labra A. Magister en Ciencias de la Ingeniería c/m en Ing. Eléctrica, (co-director)
“Segmentación rápida de fibras de sustancia blanca cerebrales”		 28 de enero, 2015.

Publicaciones

2508, 2015

A simple reproducibility evaluation method of short association white matter fiber clustering results for HARDI data.

C. Román, M. Guevara, D. Duclap, A. Lebois, C. Poupon, J.-F. Mangin and P. Guevara. A simple reproducibility evaluation method of short association white matter fiber clustering results for HARDI data. Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Milan, Italy, 2015. Temporary link: http://emb.citengine.com/event/embc-2015/paper-details?pdID=6101

2508, 2015

A fast tractography visualization tool using modern OpenGL.

D. Bonometti, I. Osorio, D. Duclap, A. Lebois, C. Poupon, J.-F. Mangin and P. Guevara. A fast tractography visualization tool using modern OpenGL. Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Milan, Italy, 2015. Temporary link: http://emb.citengine.com/event/embc-2015/paper-details?pdID=6315

2508, 2015

Automatic segmentation of short association bundles using a new multi-subject atlas of the left hemisphere fronto-parietal brain connections.

M. Guevara, D. Seguel, C. Román, D. Duclap, A. Lebois, D. Le Bihan, J.-F. Mangin, C. Poupon and P. Guevara. Automatic segmentation of short association bundles using a new multi-subject atlas of the left hemisphere fronto-parietal brain connections. Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Milan, Italy, 2015. DOI : http://dx.doi.org/10.1109/EMBC.2015.7318390

3004, 2015

Conferencia de IEEE ISBI en Nueva York, EEUU

  Desde el 16 al 19 de abril del 2015  se realizó la Conferencia Internacional Anual de la IEEE International Symposium on Biomedical Imaging  (ISBI’15) en la ciudad de Nueva York, EEUU.   El alumno de magíster Claudio Román presentó el trabajo: "Automatic clustering of short association white matter fibers from HARDI tractography datasets".   La prof. Pamela Guevara presentó el trabajo del alumno de magíster Juan Eduardo Rodríguez: "A semi-automatic tool for the connectivity tracking of neuronal processes acquired using electron microscopy".     FONDECYT 11121644

2003, 2015

Entrevista en Programa de Televisión Juego de Negocios

  La profesora Pamela Guevara participó en el capítulo 6 del programa Juego de Negocio (https://www.facebook.com/juegodenegociotv/timeline) a través del canal TVU. Presentó su trabajo basado en el estudio de la conectividad cerebral, cuyo objetivo principal es describir lo que se llama CONECTOMA HUMANO, que es el mapa de conexiones, para entender cómo funciona y se desarrolla el cerebro (normal y patológico). Ver video en: https://www.facebook.com/juegodenegociotv/videos/836462549777433/.     FONDECYT 11121644  

Noticias

2018-11-10T01:11:58-03:00

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