論文の概要: Deep Manifold Learning for Dynamic MR Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.01102v1
- Date: Tue, 9 Mar 2021 02:18:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 15:43:40.781752
- Title: Deep Manifold Learning for Dynamic MR Imaging
- Title(参考訳): ダイナミックMRイメージングのためのディープマニフォールド学習
- Authors: Ziwen Ke, Zhuo-Xu Cui, Wenqi Huang, Jing Cheng, Sen Jia, Haifeng Wang,
Xin Liu, Hairong Zheng, Leslie Ying, Yanjie Zhu, Dong Liang
- Abstract要約: 本研究では, 非線形多様体上での深層学習法を開発し, 動的信号の時間的冗長性を探究し, 心臓MRIデータを再構成する。
提案手法は, 圧縮センシング(CS)法と, 最先端の深層学習法であるDC-CNNとCRNNと比較して, 改良された再構成が得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 30.70648993986445
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Purpose: To develop a deep learning method on a nonlinear manifold to explore
the temporal redundancy of dynamic signals to reconstruct cardiac MRI data from
highly undersampled measurements.
Methods: Cardiac MR image reconstruction is modeled as general compressed
sensing (CS) based optimization on a low-rank tensor manifold. The nonlinear
manifold is designed to characterize the temporal correlation of dynamic
signals. Iterative procedures can be obtained by solving the optimization model
on the manifold, including gradient calculation, projection of the gradient to
tangent space, and retraction of the tangent space to the manifold. The
iterative procedures on the manifold are unrolled to a neural network, dubbed
as Manifold-Net. The Manifold-Net is trained using in vivo data with a
retrospective electrocardiogram (ECG)-gated segmented bSSFP sequence.
Results: Experimental results at high accelerations demonstrate that the
proposed method can obtain improved reconstruction compared with a compressed
sensing (CS) method k-t SLR and two state-of-the-art deep learning-based
methods, DC-CNN and CRNN.
Conclusion: This work represents the first study unrolling the optimization
on manifolds into neural networks. Specifically, the designed low-rank manifold
provides a new technical route for applying low-rank priors in dynamic MR
imaging.
- Abstract(参考訳): 目的: 動的信号の時間的冗長性を探るため, 非線形多様体上での深層学習法を開発し, 高アンサンプ測定から心臓MRIデータを再構成する。
方法:低ランクテンソル多様体に基づく汎用圧縮センシング(CS)に基づく心臓MR画像再構成をモデル化する。
非線形多様体は動的信号の時間的相関を特徴付けるように設計されている。
反復的な手順は、勾配の計算、勾配の接空間への射影、接空間の多様体への還元を含む多様体上の最適化モデルを解くことで得られる。
多様体上の反復手続きは、mandular-netと呼ばれるニューラルネットワークに展開される。
Manifold-Netは、リフレクション心電図(ECG)付きセグメンテーションbSSFPシークエンスを用いて生体データを用いて訓練される。
結果: 高速加速実験の結果, 提案手法は, 圧縮センシング(CS)法と2つの最先端深層学習法であるDC-CNN, CRNNと比較して, 再現性の向上が得られた。
結論: この研究は、多様体の最適化をニューラルネットワークに展開する最初の研究である。
特に、設計された低位多様体は、動的mrイメージングにおいて低位優先を適用するための新しい技術的経路を提供する。
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