論文の概要: Generative Adversarial Networks (GAN) Powered Fast Magnetic Resonance
Imaging -- Mini Review, Comparison and Perspectives
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.01800v1
- Date: Tue, 4 May 2021 23:59:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-06 12:41:40.725614
- Title: Generative Adversarial Networks (GAN) Powered Fast Magnetic Resonance
Imaging -- Mini Review, Comparison and Perspectives
- Title(参考訳): GAN(Generative Adversarial Networks)による高速磁気共鳴イメージング -ミニレビュー, 比較と展望-
- Authors: Guang Yang, Jun Lv, Yutong Chen, Jiahao Huang, Jin Zhu
- Abstract要約: MRIの欠点の1つは、他の画像モダリティに比べて比較的遅いスキャンと再構成である。
ディープニューラルネットワーク(DNN)は、比較的高品質な画像を再現するスパースMRI再構成モデルに使われてきた。
画像の知覚品質を向上した高速MRIを実現するために,GAN(Generative Adversarial Networks)に基づく手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.3148259096171175
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a vital component of medical imaging.
When compared to other image modalities, it has advantages such as the absence
of radiation, superior soft tissue contrast, and complementary multiple
sequence information. However, one drawback of MRI is its comparatively slow
scanning and reconstruction compared to other image modalities, limiting its
usage in some clinical applications when imaging time is critical. Traditional
compressive sensing based MRI (CS-MRI) reconstruction can speed up MRI
acquisition, but suffers from a long iterative process and noise-induced
artefacts. Recently, Deep Neural Networks (DNNs) have been used in sparse MRI
reconstruction models to recreate relatively high-quality images from heavily
undersampled k-space data, allowing for much faster MRI scanning. However,
there are still some hurdles to tackle. For example, directly training DNNs
based on L1/L2 distance to the target fully sampled images could result in
blurry reconstruction because L1/L2 loss can only enforce overall image or
patch similarity and does not take into account local information such as
anatomical sharpness. It is also hard to preserve fine image details while
maintaining a natural appearance. More recently, Generative Adversarial
Networks (GAN) based methods are proposed to solve fast MRI with enhanced image
perceptual quality. The encoder obtains a latent space for the undersampling
image, and the image is reconstructed by the decoder using the GAN loss. In
this chapter, we review the GAN powered fast MRI methods with a comparative
study on various anatomical datasets to demonstrate the generalisability and
robustness of this kind of fast MRI while providing future perspectives.
- Abstract(参考訳): 磁気共鳴イメージング(MRI)は医療画像の重要な要素である。
他の画像モダリティと比較しても、放射線の欠如、優れた軟組織コントラスト、相補的な多重シーケンス情報などの利点がある。
しかし、MRIの欠点の1つは、他の画像モダリティと比較して比較的遅いスキャンと再構成であり、撮像時間が重要となるいくつかの臨床応用での使用を制限することである。
従来の圧縮センシングベースのMRI(CS-MRI)再構成は、MRIの取得を高速化するが、長い反復的なプロセスとノイズによるアーチファクトに悩まされる。
近年、DNN(Deep Neural Networks)は、かなりアンサンプされたk空間データから比較的高品質な画像を再現するために、MRI再構成モデルに使われている。
しかし、まだ取り組むべきハードルはいくつかある。
例えば、L1/L2の損失は全体像やパッチの類似性のみを強制することができ、解剖学的シャープネスのような局所的な情報を考慮しないため、目標とする全サンプル画像へのL1/L2距離に基づくDNNを直接トレーニングすることは、ぼやけた再構築をもたらす可能性がある。
また、自然の外観を維持しながら細かな画像の保存も困難である。
近年,画像の知覚品質を向上した高速MRIを実現するためにGAN(Generative Adversarial Networks)に基づく手法が提案されている。
エンコーダは、アンダーサンプ画像の潜伏空間を取得し、このGAN損失を用いてデコーダにより画像を再構成する。
本章では,GANを用いた高速MRI法について,様々な解剖学的データセットとの比較検討を行い,今後の展望を提供しつつ,この種の高速MRIの汎用性と堅牢性を示す。
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