論文の概要: Variable Resolution Sampling and Deep Learning Image Recovery for Accelerated Multi-Spectral MRI Near Metal Implants
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.23329v1
- Date: Wed, 30 Oct 2024 16:19:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-01 17:02:30.691123
- Title: Variable Resolution Sampling and Deep Learning Image Recovery for Accelerated Multi-Spectral MRI Near Metal Implants
- Title(参考訳): 金属インプラント近傍の加速多スペクトルMRIにおける可変分解能サンプリングと深層学習画像復元
- Authors: Azadeh Sharafi, Nikolai J. Mickevicius, Mehran Baboli, Andrew S. Nencka, Kevin M. Koch,
- Abstract要約: 金属インプラントの使用の増加は、金属加工物に影響されたMRIスキャンを増大させた。
アンダーサンプルVRデータの深層学習再構成により,SSIM値とPSNR値が有意に向上した。
このアプローチは、スキャン時間を短縮したり、高分解能を実現することで、金属インプラント近傍のMRI検査を強化する可能性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Purpose: This study presents a variable resolution (VR) sampling and deep learning reconstruction approach for multi-spectral MRI near metal implants, aiming to reduce scan times while maintaining image quality. Background: The rising use of metal implants has increased MRI scans affected by metal artifacts. Multi-spectral imaging (MSI) reduces these artifacts but sacrifices acquisition efficiency. Methods: This retrospective study on 1.5T MSI knee and hip data from patients with metal hardware used a novel spectral undersampling scheme to improve acquisition efficiency by ~40%. U-Net-based deep learning models were trained for reconstruction. Image quality was evaluated using SSIM, PSNR, and RESI metrics. Results: Deep learning reconstructions of undersampled VR data (DL-VR) showed significantly higher SSIM and PSNR values (p<0.001) compared to conventional reconstruction (CR-VR), with improved edge sharpness. Edge sharpness in DL-reconstructed images matched fully sampled references (p=0.5). Conclusion: This approach can potentially enhance MRI examinations near metal implants by reducing scan times or enabling higher resolution. Further prospective studies are needed to assess clinical value.
- Abstract(参考訳): 目的: 本研究は, 画像品質を維持しつつ, 走査時間を短縮することを目的とした, 多スペクトルMRIのための可変分解能サンプリングと深層学習再構成手法を提案する。
背景: 金属インプラントの使用の増加は、金属加工物に影響されたMRIスキャンを増大させた。
マルチスペクトルイメージング(MSI)はこれらのアーティファクトを減らすが、取得効率を犠牲にする。
方法: 金属ハードウェア患者の1.5T MSI膝, 股関節データについて, 新たなスペクトルアンサンプ法を用いて, 取得効率を約40%向上した。
U-Netベースのディープラーニングモデルは再構築のために訓練された。
画像品質は,SSIM,PSNR,RESIを用いて評価した。
結果: アンダーサンプリングVRデータ(DL-VR)の深層学習再構成では, 従来のCR-VRに比べてSSIM値とPSNR値(p<0.001)が有意に高く, エッジシャープネスが向上した。
DL再構成画像のエッジシャープネスは, 完全サンプリング参照(p=0.5)と一致した。
結論:このアプローチは,スキャン時間を短縮したり,高分解能を実現することによって,金属インプラント近傍のMRI検査を強化する可能性がある。
臨床的価値を評価するためには、さらなる研究が必要である。
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