論文の概要: Synthesizing Post-Acetazolamide Cerebral Blood Flow Maps from Baseline MRI in Moyamoya Using 3D Generative AI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.14758v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 08:14:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.071028
- Title: Synthesizing Post-Acetazolamide Cerebral Blood Flow Maps from Baseline MRI in Moyamoya Using 3D Generative AI
- Title(参考訳): 3次元生成AIを用いたモヤモヤのベースラインMRIからのアセタゾラミド後脳血流図の合成
- Abstract要約: CAE3Dは、ACZ前ASL入力から直接ACZ後脳血流マップを合成する決定論的3D条件付きオートエンコーダである。
CAE3D は SSIM 0.80 と PSNR 24.0 dB で最低保持率の MAE (0.066) を達成した。
これらの結果は,標準2スキャンプロトコルを完了した患者に対して,ACZ後CBF合成の振り返りの可能性を確立した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.07762418494957819
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: For patients with Moyamoya disease, impaired cerebrovascular reserve (CVR) is an important hemodynamic criterion for recommending extracranial-to-intracranial bypass surgery. Standard CVR assessment in this cohort uses paired arterial spin labeling (ASL) perfusion MRI acquired before and after acetazolamide (ACZ). When ACZ is contraindicated or avoided, the post-ACZ cerebral blood flow (CBF) map needed for hemodynamic assessment is unavailable. We propose CAE3D, a deterministic 3D conditional autoencoder that synthesizes post-ACZ CBF maps directly from pre-ACZ ASL input. We evaluated CAE3D against ten comparators, including deterministic and diffusion-style 3D baselines, a 2D contextual baseline, and frozen-encoder foundation-model adapters. CAE3D achieved the lowest held-out MAE (0.066), with SSIM 0.80 and PSNR 24.0 dB, and near-zero full-brain mean bias. Its MAE advantage was statistically significant over seven of eight trained-from-scratch baselines, excluding the 2D CAE_2D comparator; its SSIM and PSNR advantages were significant over all eight. Regional delta-CBF predictions compressed the dynamic range in high-response territories. These results establish the retrospective feasibility of post-ACZ CBF synthesis in patients who completed the standard two-scan protocol. Extension to ACZ-contraindicated patients, who were not represented in this cohort, requires external and prospective validation.
- Abstract(参考訳): モヤモヤ病では,脳血管予備能障害 (CVR) は頭蓋外-頭蓋内バイパス手術を推奨する重要な血行動態基準である。
アセタゾラミド(ACZ)前後に取得したASL灌流MRIを用いてコホートにおける標準CVR評価を行った。
ACZが禁忌または回避された場合、血行動態評価に必要なCAZ後脳血流(CBF)マップは利用できない。
本稿では,ACZ CBF マップをプレACZ ASL 入力から直接合成する決定論的3次元条件付きオートエンコーダ CAE3D を提案する。
CAE3Dを10個のコンパレータ(決定論的・拡散的3Dベースライン、2Dコンテキストベースライン、フリーズエンコーダ基礎モデルアダプタなど)に対して評価した。
CAE3D は SSIM 0.80 と PSNR 24.0 dB で最低保持率の MAE (0.066) を達成した。
MAEの利点は、2D CAE_2Dコンパレータを除く8つのトレーニング済みベースラインのうち7つで統計的に有意であり、SSIMとPSNRの利点は8つすべてで有意であった。
地域デルタ-CBF予測は、高応答領域のダイナミックレンジを圧縮した。
これらの結果は,標準2スキャンプロトコルを完了した患者に対して,ACZ後CBF合成の振り返りの可能性を確立した。
このコホートに代表されないACZ拘束患者への拡張には、外的および予知的検証が必要である。
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