論文の概要: Low-Field Magnetic Resonance Image Enhancement using Undersampled k-Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.14125v1
- Date: Sat, 14 Mar 2026 21:25:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-17 16:19:35.617256
- Title: Low-Field Magnetic Resonance Image Enhancement using Undersampled k-Space
- Title(参考訳): アンダーサンプルk空間を用いた低磁場磁気共鳴画像強調
- Authors: Daniel Tweneboah Anyimadu, Mohammed Abdalla, Mohammed M. Abdelsamea, Ahmed Karam Eldaly,
- Abstract要約: 超解像低磁場MR画像に対して,k空間で直接動作するU-Net変種に基づく新しいディープラーニングフレームワークを提案する。
本結果から, アンサンプ付きk空間再構成は, 完全k空間獲得に匹敵する品質を実現することが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.2599533416395765
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Low-field magnetic resonance imaging (MRI) offers a cost-effective alternative for medical imaging in resource-limited settings. However, its widespread adoption is hindered by two key challenges: prolonged scan times and reduced image quality. Accelerated acquisition can be achieved using k-space undersampling, while image enhancement traditionally relies on spatial-domain postprocessing. In this work, we propose a novel deep learning framework based on a U-Net variant that operates directly in k-space to super-resolve low-field MR images directly using undersampled data while quantifying the impact of reduced k-space sampling. Unlike conventional approaches that treat image super-resolution as a postprocessing step following image reconstruction from undersampled k-space, our unified model integrates both processes, leveraging k-space information to achieve superior image fidelity. Extensive experiments on synthetic and real low-field brain MRI datasets demonstrate that k-space-driven image super-resolution outperforms conventional spatial-domain counterparts. Furthermore, our results show that undersampled k-space reconstructions achieve comparable quality to full k-space acquisitions, enabling substantial scan-time acceleration without compromising diagnostic utility.
- Abstract(参考訳): 低磁場MRI(low-field magnetic resonance imaging)は、リソース制限設定における医療画像の費用対効果を提供する。
しかし、その普及はスキャン時間の延長と画質の低下という2つの大きな課題によって妨げられている。
高速化された取得はk空間アンダーサンプリングを用いて達成できるが、画像強調は伝統的に空間領域後処理に依存している。
そこで本研究では,k-space で直接動作する U-Net 変種に基づく新しいディープラーニングフレームワークを提案し,k-space サンプリングの影響を定量化しながら,アンダーサンプルデータを用いて,低磁場MR画像を直接分解する。
画像超解像を、アンサンプされたk空間からのイメージ再構成後の後処理ステップとして扱う従来の手法とは異なり、我々の統合モデルは、k空間情報を活用して、優れた画像忠実性を実現する。
合成および実低磁場脳MRIデータセットの大規模な実験により、k空間駆動画像の超解像が従来の空間領域よりも優れていることが示された。
さらに, アンサンプされたk空間再構成は, 完全k空間獲得に匹敵する品質を実現し, 診断能を損なうことなく, スキャンタイムの大幅な高速化を実現していることを示す。
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