論文の概要: Simultaneous q-Space Sampling Optimization and Reconstruction for Fast
and High-fidelity Diffusion Magnetic Resonance Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01662v1
- Date: Wed, 3 Jan 2024 10:47:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-04 14:22:46.919960
- Title: Simultaneous q-Space Sampling Optimization and Reconstruction for Fast
and High-fidelity Diffusion Magnetic Resonance Imaging
- Title(参考訳): 高速・高密度拡散磁気共鳴イメージングのためのq空間サンプリング最適化と再構成
- Authors: Jing Yang, Jian Cheng, Cheng Li, Wenxin Fan, Juan Zou, Ruoyou Wu,
Shanshan Wang
- Abstract要約: 我々は,q空間サンプリング最適化と再構成の同時フレームワークであるSSORを提案する。
我々は、球面調和関数の連続表現と再構成ネットワークを用いて、q空間サンプルのサブセットを共同で最適化する。
拡散磁気共鳴イメージング(dMRI)のユニークな特性を,$l1$-normと全変分正規化を適用して,q領域と画像領域の両方に集積する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.002583920505579
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Diffusion Magnetic Resonance Imaging (dMRI) plays a crucial role in the
noninvasive investigation of tissue microstructural properties and structural
connectivity in the \textit{in vivo} human brain. However, to effectively
capture the intricate characteristics of water diffusion at various directions
and scales, it is important to employ comprehensive q-space sampling.
Unfortunately, this requirement leads to long scan times, limiting the clinical
applicability of dMRI. To address this challenge, we propose SSOR, a
Simultaneous q-Space sampling Optimization and Reconstruction framework. We
jointly optimize a subset of q-space samples using a continuous representation
of spherical harmonic functions and a reconstruction network. Additionally, we
integrate the unique properties of diffusion magnetic resonance imaging (dMRI)
in both the q-space and image domains by applying $l1$-norm and total-variation
regularization. The experiments conducted on HCP data demonstrate that SSOR has
promising strengths both quantitatively and qualitatively and exhibits
robustness to noise.
- Abstract(参考訳): 拡散磁気共鳴イメージング(dMRI)は、ヒト脳の組織微細構造と構造的接続性に関する非侵襲的な研究において重要な役割を担っている。
しかし,水拡散の複雑な特性を様々な方向やスケールで効果的に把握するためには,包括的q空間サンプリングを用いることが重要である。
残念ながら、この要件は長いスキャン時間をもたらし、dMRIの臨床応用性を制限する。
この課題に対処するため,我々は,q空間サンプリング最適化と再構成の同時フレームワークであるssorを提案する。
球面調和関数の連続表現と再構成ネットワークを用いて, q-空間サンプルのサブセットを共同で最適化する。
さらに,拡散磁気共鳴イメージング(dMRI)のユニークな特性を,$l1$-normと全変分正規化を適用して,q領域と画像領域の両方に集積する。
HCPデータを用いた実験により,SSORは定量的および定性的に有望な強度を有し,騒音に対する堅牢性を示すことが示された。
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