論文の概要: Generalized Implicit Neural Representation for Efficient MRI Parallel Imaging Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.06067v7
- Date: Fri, 22 Nov 2024 09:56:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-25 15:01:00.802559
- Title: Generalized Implicit Neural Representation for Efficient MRI Parallel Imaging Reconstruction
- Title(参考訳): 効率的なMRI並列画像再構成のための汎用的インシシットニューラル表現法
- Authors: Hao Li, Yusheng Zhou, Jianan Liu, Xiling Liu, Tao Huang, Zhihan Lyu, Weidong Cai, Wei Chen,
- Abstract要約: 本研究では、MRI PI再構成のための一般化暗黙的神経表現(INR)に基づくフレームワークを提案する。
フレームワークのINRモデルは、完全にサンプリングされたMR画像を空間座標と以前のボクセル固有の特徴の連続関数として扱う。
公開されているMRIデータセットの実験は、複数の加速度因子で画像を再構成する際の提案手法の優れた性能を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.63720411275398
- License:
- Abstract: High-resolution magnetic resonance imaging (MRI) is essential in clinical diagnosis. However, its long acquisition time remains a critical issue. Parallel imaging (PI) is a common approach to reduce acquisition time by periodically skipping specific k-space lines and reconstructing images from undersampled data. This study presents a generalized implicit neural representation (INR)-based framework for MRI PI reconstruction, addressing limitations commonly encountered in conventional methods, such as subject-specific or undersampling scale-specific requirements and long reconstruction time. The proposed method overcomes these limitations by leveraging prior knowledge of voxel-specific features and integrating a novel scale-embedded encoder module. This encoder generates scale-independent voxel-specific features from undersampled images, enabling robust reconstruction across various undersampling scales without requiring retraining for each specific scale or subject. The framework's INR model treats fully sampled MR images as a continuous function of spatial coordinates and prior voxel-specific features, efficiently reconstructing high-quality MR images from undersampled data. Extensive experiments on publicly available MRI datasets demonstrate the superior performance of the proposed method in reconstructing images at multiple acceleration factors (4x, 5x, and 6x), achieving higher evaluation metrics and visual fidelity compared to state-of-the-art methods. In terms of efficiency, this INR-based approach exhibits notable advantages, including reduced floating point operations and GPU usage, allowing for accelerated processing times while maintaining high reconstruction quality. The generalized design of the model significantly reduces computational resources and time consumption, making it more suitable for real-time clinical applications.
- Abstract(参考訳): 高分解能MRIは臨床診断に不可欠である。
しかし、長い買収期間は依然として重要な課題である。
並列イメージング(PI)は、特定のk空間線を周期的にスキップし、アンダーサンプルデータから画像を再構成することで、取得時間を短縮する一般的な手法である。
本研究では,MRI PI再構成のための一般化暗黙的神経表現(INR)に基づくフレームワークを提案する。
提案手法は,ボクセル固有の特徴の事前知識を活用し,新しいエンコーダモジュールを組み込むことにより,これらの制約を克服する。
本発明のエンコーダは、アンダーサンプ画像からスケール非依存のボクセル特異な特徴を生成し、特定のスケールや対象ごとに再トレーニングすることなく、様々なアンダーサンプスケールにわたる堅牢な再構築を可能にする。
フレームワークのINRモデルは、完全にサンプリングされたMR画像を空間座標と以前のボクセル固有の特徴の連続関数として扱い、アンダーサンプルデータから高品質なMR画像を効率的に再構成する。
複数のアクセラレーション因子 (4x, 5x, 6x) における画像再構成における提案手法の優れた性能を示し, 現状の手法と比較して高い評価基準と視覚的忠実度を実現した。
効率面では、このINRベースのアプローチは、浮動小数点演算の削減やGPU使用率などの顕著なメリットを示し、高いリコンストラクション品質を維持しながら、処理時間の短縮を実現している。
一般化されたモデルの設計は、計算資源と時間消費を大幅に削減し、リアルタイムの臨床応用により適している。
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