Varying coefficient model for modeling diffusion tensors along white matter tracts

Ying Yuan; Hongtu Zhu; Martin Styner; John H. Gilmore; J. S. Marron

doi:10.1214/12-AOAS574

2013年3月模拟白质束扩散张量的变系数模型

盈源,朱宏图,马丁·斯特纳,约翰·吉尔摩,J.S.马隆

附录申请。斯达。 7(1): 102-125 （2013年3月）。内政部：10.1214/12-AOAS574

摘要

弥散张量成像提供了有关活体脑白质组织结构和纤维束方向的重要信息。它沿纤维束产生扩散张量，即3倍3的对称正定（SPD）矩阵。本文开发了一个函数数据分析框架，将沿纤维束的扩散张量建模为黎曼流形中的函数数据，其中包含一组感兴趣的协变量，如年龄和性别。我们提出了一个变系数函数的统计模型来表征功能性SPD矩阵值响应与协变量之间的动态关联。我们计算了SPD矩阵空间中对数核素度量的变系数函数的加权最小二乘估计。我们还开发了一个全局测试统计量来测试关于这些系数函数的特定假设，并构建其同时置信带。仿真数据进一步用于检验估计变系数函数的有限样本性能。我们应用我们的模型研究潜在的性别差异，并在神经发育的临床研究中发现沿右内囊束扩散张量的发展具有统计学意义。