皮层表面重建不再互相穿插：四张网格一次变形，560例中92%零碰撞
核心概要
SimCortex v2 把左右半球的白质与软膜四张皮层表面放进同一个变形空间联合重建，在 560 例、14 个队列的 T1 加权 MRI 上把表面距离精度做到与最强基线相当，同时 92.14% 的病例完全没有表面间碰撞，而所有对比方法在每个病例中都至少出现一次碰撞。它先用分割结果生成拓扑正确的初始网格，再用带皮层带概率图的 U-Net 预测多尺度平稳速度场，并靠分离与嵌套损失约束表面间距。
深度剖析
四张皮层表面现在由同一个空间变形一起移动，而不是各自独立地贴着网格走。 此前的显式网格变形方法要么按顺序先做白质再做软膜，要么只在同一半球内配对表面之间交换特征，跨表面的相对位置没有被约束。 在 560 例、14 个队列的评测中，SimCortex v2 在 92.14%（516/560）的病例里没有检测到表面间碰撞，而每个学习型基线在每一个病例中都至少产生一次碰撞。
初始网格的质量被提前拉高，软膜表面从白质距离场向外搜索得到。 SimCortex v1 的精度受限于高折叠区域初始白质表面的质量，误差会顺着后续变形传播，得到更平滑、更浅的沟。 初始化阶段对左右白质、同侧白质—软膜、左右软膜三类碰撞逐一检查，560 例全部通过，未触发回退。
变形网络同时看 T1 图像和皮层带概率图，用门控把两路特征融合。 只把皮层带当作额外输入通道并不够，需要足够深的专用几何通路和多尺度融合才能用上它。 消融中，去掉专用皮层带编码器与门控融合使平均对称表面距离上升，去掉残差归一化主干上升更多，完整模型在 14 个数据集上全部更准。
训练目标里显式加入表面分离与白质—软膜嵌套两项惩罚。 仅靠变形平滑或特征交换只能经验性地减少交叉，无法约束不同表面顶点之间的相对位置。 去掉这两项损失后平均表面距离几乎不变，但平均并集碰撞从近零升到约三个数量级，完全无碰撞病例比例从 92.14% 降到零。
启示与展望
评测覆盖 560 例、14 个队列，年龄 6 至 89 岁，包含健康与临床人群以及三家厂商的扫描仪，其中 13 个队列在训练中未出现。参考表面由 FreeSurfer 7.4.1 生成，属于未经人工编辑的银标准，所有距离与厚度指标都相对它定义。方法使用映射到 MNI152 空间的 T1 加权 MRI，未评估与训练分布差异较大的采集协议或病理形态。重建结果尚未建立顶点级对应，做顶点级群体分析前需要额外的表面配准或重采样步骤。
参考表面是 FreeSurfer 银标准而非人工验证的真值，距离与厚度指标继承其自身误差；皮层厚度按最近表面距离估计，不是基于解剖顶点对应。靠近内侧壁的部分同侧白质—软膜接触在解剖上属预期，仍可能被计为碰撞，从而略微抬高碰撞数值，参考流程也受影响。基线未在评测数据上重训，各方法使用的训练数据与银标准版本可能不同。训练扫描均为高质量研究级 T1 加权图像，模型未接触常规临床采集中的低分辨率、低对比度与运动伪影，精度可能下降。方法仅在几何指标上评测，对下游形态学与群体分析的影响尚未测量。