Selbstüberwachte k-Raum-Regularisierung für bewegungsaufgelöste Bauch-MRT unter Verwendung neuronaler impliziter k-Raum-Darstellungen

Centrala begrepp

Eine neuartige selbstüberwachte k-Raum-Regularisierung, genannt PISCO, verbessert die Bildqualität von bewegungsaufgelösten MRT-Rekonstruktionen unter Verwendung neuronaler impliziter k-Raum-Darstellungen.

Sammanfattning

In dieser Arbeit wird ein neues Konzept der selbstüberwachten k-Raum-Regularisierung, genannt PISCO, vorgestellt. PISCO nutzt die inhärente globale Beziehung im k-Raum, ohne dass eine explizite Kalibrierung erforderlich ist. PISCO wird in die Ausbildung von neuronalen impliziten k-Raum-Darstellungen (NIK) integriert, um die Bildqualität von bewegungsaufgelösten Bauch-MRT-Rekonstruktionen zu verbessern.

Die Autoren zeigen, dass PISCO-NIK im Vergleich zu anderen Methoden wie XD-GRASP und herkömmlichen NIK-Rekonstruktionen zu einer signifikanten Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Bildqualität führt. Insbesondere bei höheren Beschleunigungsfaktoren erzielt PISCO-NIK deutlich bessere Ergebnisse in Bezug auf PSNR und strukturelle Ähnlichkeit (FSIM).

Die Ergebnisse an simulierten Daten und in-vivo-Aufnahmen demonstrieren, dass PISCO die Leistung von NIK-Rekonstruktionen durch Rauschunterdrückung und Erhaltung scharfer Gefäßstrukturen verbessert, ohne die hohe zeitliche Auflösung zu beeinträchtigen.

Das vorgeschlagene PISCO-Konzept nutzt die Stärken paralleler Bildgebung, um eine selbstüberwachte k-Raum-Regularisierung zu ermöglichen, die ohne zusätzliche Kalibrierungsdaten auskommt. Dadurch lässt sich PISCO nahtlos in den klinischen Arbeitsablauf integrieren und stellt eine attraktive Regularisierungsmethode für weitere Anwendungen der k-Raum-basierten Rekonstruktion dar.

Statistik

Die Verwendung von PISCO-NIK führt im Vergleich zu anderen Methoden zu einer Steigerung des PSNR um bis zu 1,1 dB und einer Verbesserung der räumlichen FSIM um bis zu 0,01 sowie der zeitlichen FSIM-t um bis zu 0,02.

Citat

"PISCO-NIK ermöglicht verbesserte räumliche und zeitliche Entlärmung, während die hohe zeitliche Auflösung und scharfe Gefäßstrukturen erhalten bleiben."
"Das vorgeschlagene PISCO-Konzept nutzt die Stärken paralleler Bildgebung, um eine selbstüberwachte k-Raum-Regularisierung zu ermöglichen, die ohne zusätzliche Kalibrierungsdaten auskommt."

Viktiga insikter från

Self-Supervised k-Space Regularization for Motion-Resolved Abdominal MRI Using Neural Implicit k-Space Representation

by Vero... på arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.08350.pdf

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