論文の概要: CycleQSM: Unsupervised QSM Deep Learning using Physics-Informed CycleGAN
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.03842v1
- Date: Mon, 7 Dec 2020 16:46:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-18 09:32:17.824835
- Title: CycleQSM: Unsupervised QSM Deep Learning using Physics-Informed CycleGAN
- Title(参考訳): CycleQSM:物理インフォームドサイクロンを用いた教師なしQSMディープラーニング
- Authors: Gyutaek Oh, Hyokyoung Bae, Hyun-Seo Ahn, Sung-Hong Park, and Jong Chul
Ye
- Abstract要約: 物理インフォームドサイクルGANを用いた教師なしQSM深層学習手法を提案する。
従来のサイクルGANとは対照的に、私たちの新しいサイクルGANは既知の双極子カーネルのおかげで1つの発電機と1つの識別器しか持っていません。
実験の結果,提案手法は既存の深層学習手法と比較して,より正確な QSM マップを提供することがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 23.80331349122883
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantitative susceptibility mapping (QSM) is a useful magnetic resonance
imaging (MRI) technique which provides spatial distribution of magnetic
susceptibility values of tissues. QSMs can be obtained by deconvolving the
dipole kernel from phase images, but the spectral nulls in the dipole kernel
make the inversion ill-posed. In recent times, deep learning approaches have
shown a comparable QSM reconstruction performance as the classic approaches,
despite the fast reconstruction time. Most of the existing deep learning
methods are, however, based on supervised learning, so matched pairs of input
phase images and the ground-truth maps are needed. Moreover, it was reported
that the supervised learning often leads to underestimated QSM values. To
address this, here we propose a novel unsupervised QSM deep learning method
using physics-informed cycleGAN, which is derived from optimal transport
perspective. In contrast to the conventional cycleGAN, our novel cycleGAN has
only one generator and one discriminator thanks to the known dipole kernel.
Experimental results confirm that the proposed method provides more accurate
QSM maps compared to the existing deep learning approaches, and provide
competitive performance to the best classical approaches despite the ultra-fast
reconstruction.
- Abstract(参考訳): 定量的感受性マッピング(QSM)は、組織の磁気感受性値の空間分布を提供する有用な磁気共鳴イメージング(MRI)技術である。
QSMは、位相像から双極子核を分離することで得るが、双極子核のスペクトルヌルは逆転を不正にする。
近年のディープラーニング手法は、高速な再構築時間にもかかわらず、古典的なアプローチと同等のQSM再構成性能を示している。
しかし,既存の深層学習手法の多くは教師付き学習に基づいているため,入力位相画像と接地トラスマップのマッチングが必要である。
さらに,教師付き学習がQSM値の過小評価につながることが報告された。
そこで本稿では,最適移動度の観点から導出される物理式サイクガンを用いた教師なしqsm深層学習法を提案する。
従来のサイクルGANとは対照的に、新しいサイクルGANは既知の双極子カーネルのおかげで1つのジェネレータと1つの識別器しか持たない。
実験の結果,本手法は既存の深層学習法に比べて高精度なqsmマップを提供し,超高速復元にもかかわらず最良な古典的手法に競争力をもたらすことがわかった。
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