論文の概要: HiFi-MambaV2: Hierarchical Shared-Routed MoE for High-Fidelity MRI Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.18534v1
- Date: Sun, 23 Nov 2025 16:58:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-25 18:34:24.887225
- Title: HiFi-MambaV2: Hierarchical Shared-Routed MoE for High-Fidelity MRI Reconstruction
- Title(参考訳): HiFi-MambaV2:高忠実度MRI再構成のための階層的共有制御MOE
- Authors: Pengcheng Fang, Hongli Chen, Guangzhen Yao, Jian Shi, Fangfang Tang, Xiaohao Cai, Shanshan Shan, Feng Liu,
- Abstract要約: HiFi-MambaV2 は、周波数分解とコンテンツ適応型計算を結合した階層型共有制御型Mixture-of-Expertsアーキテクチャである。
また,HiFi-MambaV2はPSNR,SSIM,NMSEにおいて,CNN-,Transformer-,およびそれ以前のMambaベースラインより一貫して優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.831136414187448
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reconstructing high-fidelity MR images from undersampled k-space data requires recovering high-frequency details while maintaining anatomical coherence. We present HiFi-MambaV2, a hierarchical shared-routed Mixture-of-Experts (MoE) Mamba architecture that couples frequency decomposition with content-adaptive computation. The model comprises two core components: (i) a separable frequency-consistent Laplacian pyramid (SF-Lap) that delivers alias-resistant, stable low- and high-frequency streams; and (ii) a hierarchical shared-routed MoE that performs per-pixel top-1 sparse dispatch to shared experts and local routers, enabling effective specialization with stable cross-depth behavior. A lightweight global context path is fused into an unrolled, data-consistency-regularized backbone to reinforce long-range reasoning and preserve anatomical coherence. Evaluated on fastMRI, CC359, ACDC, M4Raw, and Prostate158, HiFi-MambaV2 consistently outperforms CNN-, Transformer-, and prior Mamba-based baselines in PSNR, SSIM, and NMSE across single- and multi-coil settings and multiple acceleration factors, consistently surpassing consistent improvements in high-frequency detail and overall structural fidelity. These results demonstrate that HiFi-MambaV2 enables reliable and robust MRI reconstruction.
- Abstract(参考訳): アンダーサンプリングされたk空間データから高忠実なMR画像を再構成するには、解剖学的コヒーレンスを維持しながら高周波の詳細を復元する必要がある。
提案するHiFi-MambaV2は,周波数分解とコンテント適応計算を結合した階層型共有型Mixture-of-Experts (MoE) Mambaアーキテクチャである。
モデルは2つのコアコンポーネントから構成される。
一 エイリアス耐性で安定した低周波及び高周波流を供給する分離可能なラプラシアンピラミッド(SF-Lap)
(ii) 共有専門家やローカルルータに1ピクセル当たりのスパースディスパッチを行う階層型共有ルートMoEで、安定したクロスディープス動作による効果的な特殊化を実現する。
軽量なグローバルコンテキストパスは、長い範囲の推論を強化し、解剖学的コヒーレンスを維持するために、アンロールされたデータ一貫性の規則化されたバックボーンに融合される。
高速MRI、CC359、ACDC、M4Raw、Prostate158で評価されたHiFi-MambaV2は、PSNR、SSIM、NMSEにおけるCNN-、Transformer-、およびそれ以前のMambaベースのベースラインを、単一および複数コイル設定と複数のアクセラレーション要因で一貫して上回っており、高周波の細部と全体的な構造的忠実性において一貫して改善されている。
以上の結果から,HiFi-MambaV2はMRIの信頼性と堅牢性を実現することが示唆された。
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