Resumen
Method, system and product of a computer program implemented in a computer to generate a hierarchical neural trace from a 3D mesh information. Method (100) comprises: - receiving (110) a set of 3D meshes (6) representing at least a part of a neuron (1), each 3D mesh (6) corresponding to a neurite fragment defined by a plurality of sections (8), being defined turn each section (8) by a series of points (9); - converting (120) each neurite fragment into a polyline (13) formed by a set of connected tracing points (12) defined by the center of the sections (8) of the corresponding neurite fragment; and - determining connections between the polylines and generating a hierarchical plot for the polylines (130) based on the connections between the polylines (13). The method eliminates the need to perform an additional neuron extraction process to obtain a representation of the trace, thus reducing additional time and effort. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000015-0001" /> método implementado en ordenador para generar un trazado neuronal jerárquico a partir de información de malla 3D, caracterizado por que el método (100) comprende: - recibir (110) un conjunto de mallas 3D (6) que representan al menos una parte de una neurona (1), correspondiendo cada malla 3D (6) a un fragmento de neurita definido por una pluralidad de secciones (8), siendo definida a su vez cada sección (8) por una serie de puntos (9); - convertir (120) cada fragmento de neurita en una polilínea (13) formada por un conjunto de puntos de trazado conectados (12) definidos por el centro de las secciones (8) del fragmento de neurita correspondiente; y - determinar conexiones entre las polilíneas y generar un trazado jerárquico para las polilíneas (130) basándose en las conexiones entre las polilíneas (13). <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000015-0002" /> método implementado en ordenador según la reivindicación 1, en el que las conexiones entre polilíneas (13) se determinan basándose en una distancia calculada entre polilíneas (13) y una comparación de la distancia calculada con un umbral. 3. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000015-0003" /> método implementado en ordenador según cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa de determinar conexiones entre las polilíneas y generar un trazado jerárquico para las polilíneas (130) comprende: - incluir (132) las polilíneas asociadas a una misma neurita en una lista de procesamiento (134) correspondiente; - para cada neurita, seleccionar una polilínea inicial (136) de la neurita como una polilínea actual (140), en el que la polilínea inicial es la polilínea que representa el fragmento de neurita más cercano al soma de una neurona y generar un trazado jerárquico para la neurita (138) mediante: • generar un trazado jerárquico para la polilínea actual (150) mediante: determinar las polilíneas (152) de la lista de procesamiento correspondiente conectadas a la polilínea actual; para cada polilínea conectada, determinar el punto de trazado de conexión (154) de la polilínea actual en donde tiene lugar la conexión; determinar un tipo de conexión (156) entre la polilínea actual y las polilíneas conectadas basándose al menos en la posición de los puntos de trazado de conexión (20) dentro de la polilínea actual (15); establecer un trazado jerárquico (158) de la polilínea actual basándose en el tipo de conexión; y extraer la polilínea actual (160) de la lista de procesamiento; • seleccionar recursivamente (162) cada polilínea conectada como la polilínea actual y generar un trazado jerárquico para la polilínea actual (150). <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000016-0001" /> l método implementado en ordenador según la reivindicación 3, en el que la etapa de determinar las polilíneas (152) de la lista de procesamiento correspondiente conectadas a la polilínea actual comprende: - calcular al menos una medida de la distancia (164) entre la polilínea actual y cada polilínea (13) de la lista de procesamiento (134) correspondiente; - determinar (166) que una polilínea de la lista de procesamiento está conectada a la polilínea actual si una medida de la distancia entre dicha polilínea y la polilínea actual está por debajo de un umbral de conexión. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000016-0002" /> método implementado en ordenador según la reivindicación 4, en el que la etapa de determinar las polilíneas de la lista de procesamiento correspondiente conectadas a la polilínea actual comprende calcular distancias desde los puntos de trazado de la polilínea actual a los puntos de trazado de las polilíneas incluidas en la lista de procesamiento; y en el que una polilínea de la lista de procesamiento se considera que está conectada a la polilínea actual si una distancia desde al menos un punto de trazado de la polilínea actual a al menos un punto de trazado de la polilínea conectada está por debajo de un umbral de conexión. 6. - El método implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, en el que la etapa de generar un trazado jerárquico para una neurita (138) se repite iterativamente con un valor incrementado del umbral de conexión hasta que cada polilínea de la neurita se conecte a al menos una polilínea. 7. - El método implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que hay al menos dos polilíneas (16) conectadas a un mismo punto intermedio (18) de la polilínea actual (15), y en el que la etapa de determinar los puntos de trazado de conexión (154) para dichas polilíneas conectadas (16) comprende: asignar dicho punto intermedio (18) como el punto de trazado de conexión (20a) para una de las polilíneas conectadas (16a); asignar los puntos de trazado de conexión (20b) para el resto de las polilíneas conectadas (16b) para puntos de trazado diferentes próximos (18b) de la polilínea actual (15). 8. - El método implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en el que al menos un punto de trazado de conexión (20) es un punto intermedio (18) de la polilínea actual (15) y en el que la etapa de generar un trazado jerárquico para la polilínea actual (150) comprende: dividir la polilínea actual (15) en sub-polilíneas (21, 22) definidas entre los puntos extremos (17, 19) de la polilínea y los puntos de trazado de conexión (20); e incluir las sub-polilíneas (21, 22) en el trazado jerárquico. 9. - El método implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en el que los tipos de conexión se basan en el número de polilíneas conectadas (16) y en la posición de los puntos de trazado de conexión (20) e incluyen al menos los siguientes: - conexión de línea, que tiene un único punto de trazado de conexión (20) localizado en el extremo de la polilínea actual (15); - horquilla estándar, que tiene al menos dos polilíneas (16) conectadas en el extremo de la polilínea actual (15); - conexión intermedia, que tiene un único punto de trazado de conexión (20) localizado en un punto intermedio (18) de la polilínea actual (15); - conexión múltiple, que tiene una pluralidad de polilíneas conectadas (16), en el que al menos uno de los puntos de trazado de conexión (20) se localiza en un punto intermedio (18) de la polilínea actual (15). 10. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000017-0001" /> método implementado en ordenador según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en el que el conjunto de puntos de trazado conectados de cada polilínea se estructura jerárquicamente a partir de un punto de trazado inicial (17) hasta un punto de trazado final (19), en el que el punto de trazado inicial (17) para una polilínea conectada (16) es el punto más próximo al punto de trazado de conexión (20) de la polilínea actual (15) en donde tiene lugar la conexión. 11. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000018-0001" /> método implementado en ordenador según cualquier reivindicación anterior, en el que cada punto de trazado (12) tiene un radio asociado (R<i>) definido por la distancia desde el centro de la sección (8) correspondiente al punto más alejado de dicha sección (8). 12. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000018-0002" /> método implementado en ordenador según cualquier reivindicación anterior, que comprende además añadir espinas al trazado neuronal jerárquico mediante: - recibir un conjunto de mallas 3D (7) que representan espinas de al menos una neurona (1); - determinar conexiones entre las espinas y las polilíneas (13); y - generar un trazado jerárquico para las espinas basándose en dichas conexiones. 13. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000018-0003" /> l método implementado en ordenador según la reivindicación 12, en el que la etapa de determinar conexiones entre las espinas y las polilíneas (13) comprende, para cada espina: - obtener, a partir de las mallas 3D (7) que representan espinas, dos puntos de trazado para cada espina, correspondiendo dichos puntos de trazado a un punto de inserción (12a) en el eje dendrítico y al extremo (12b) de la espina; - calcular al menos una medida de la distancia desde el punto de inserción (12a) de la espina a cada polilínea (13); - determinar la polilínea (13) más cercana a la espina basándose en las medidas de distancia calculadas; y - determinar que una espina está conectada a la polilínea (13) más cercana si una medida de la distancia entre dicha espina y la polilínea (13) más cercana está por debajo de un umbral de conexión. 14. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000018-0004" /> sistema para generar un trazado neuronal jerárquico a partir de información de malla 3D, comprendiendo el sistema (200) un procesador (210) y una memoria (220) conectada con, y legible por, el procesador (210) y que almacena un conjunto de instrucciones que, cuando se ejecutan por el procesador (210), hacen que el procesador realice el método (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13. 15. <img class="EMIRef" id="3be79b72-508e-4f59-b42e-bbf5d37fed01-imgf000018-0005" /> producto de programa informático para generar un trazado neuronal jerárquico a partir de información de malla 3D, que comprende instrucciones de código informático que, cuando se ejecutan por un procesador (210), hacen que el procesador realice el método (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13. 16.- El producto de programa informático según la reivindicación 15, que comprende al menos un medio de almacenamiento legible por ordenador que tenga grabadas en él las instrucciones del código informático.
