論文の概要: You Cannot Recover What Was Never Measured: Quantifying the Information Ceiling of Ultra-Low-Field MRI Super-Resolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.36837v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 06:46:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.245983
- Title: You Cannot Recover What Was Never Measured: Quantifying the Information Ceiling of Ultra-Low-Field MRI Super-Resolution
- Title(参考訳): 超低磁場MRIの超解像情報シーリングの定量化
- Abstract要約: 次世代の超高解像度モデルでは、ポータブルな64mT MRIを3Tスキャンのような画像に変換することができる。
実際のローフィールドスキャンの被検体に関する情報が実際にどの程度含まれているかを測定する。
脳全体で判断すると、実際の64mTスキャンは、平面で約3mmから4mmのハーフピッチしか持たない個人特有の構造を持っていることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9573380763700712
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Generative super-resolution models can turn portable 64 mT MRI into images that look like 3T scans, and the field evaluates them with PSNR, SSIM, and pixelwise uncertainty, most often on pairs built by synthetically degrading high-field images. Prior work acknowledges that these models hallucinate and that the problem is ill posed, but to our knowledge no study measures how much information about the individual subject the real low-field scan actually contains. We measure it. Using paired 64 mT and 3T scans of the same subjects from three public datasets, and a measurement protocol validated on tests whose correct answer is known in advance, we find that, judged over the whole brain, real 64 mT scans carry structure specific to the individual only down to approximately 3 to 4 mm half-pitch in plane, and coarser still through plane. Standard synthetic degradations preserve subject information roughly 1 mm beyond this ceiling, so models trained and benchmarked on synthetic pairs are evaluated on information that real scanners never record. We then test trained diffusion models and a publicly released external model on real paired acquisitions; 24 trained runs of five architectures (GAN, diffusion, and transformer families) give the coverage of the audit. On every subject where faithfulness can be measured, fine output detail is no more correlated with the subject's own 3T scan than with a stranger's, while sample-variance uncertainty does not distinguish fabricated structure from reconstruction difficulty. Because PSNR and SSIM score resemblance to a reference rather than whether detail belongs to the subject, a benchmark scored by them cannot tell recovery from fabrication. Code for the measurement protocol will be released so that recoverability claims can be tested for newer models.
- Abstract(参考訳): 生成する超高解像度モデルでは、ポータブルな64mT MRIを3Tスキャンのような画像に変換し、PSNR、SSIM、ピクセル単位の不確実性で評価することができる。
これまでの研究では、これらのモデルが幻覚を呈し、問題が引き起こされていることを認めていましたが、我々の知識では、実際のローフィールドスキャンが実際にどれだけの情報を含んでいるかを計測する研究は行われていません。
私たちはそれを測定します。
3つの公開データセットから同じ被験者の64mTと3Tのペアスキャンと、正しい答えが事前に分かっているテストで検証された測定プロトコルを用いて、実際の64mTスキャンは、平面上の約3~4mmの半ピッチしか持たない個人特有の構造を持ち、まだ平面を通して粗いままであることがわかった。
標準的な合成劣化は、この天井から約1mm離れた範囲で対象情報を保存しているため、合成ペアでトレーニングされ、ベンチマークされたモデルは、実際のスキャナーが記録しない情報に基づいて評価される。
トレーニングされた5つのアーキテクチャ(GAN、拡散、変圧器ファミリー)の24のトレーニングされた実行が監査をカバーしています。
忠実度を計測できるすべての被験者において、詳細な出力詳細は他人の3Tスキャンと相関しないが、サンプル分散の不確実性は、構成された構造と再構成の難しさを区別しない。
PSNRとSSIMのスコアは、詳細が対象に属するかどうかではなく、参照に類似しているため、それらによって評価されたベンチマークは、製造からの回復を判断できない。
測定プロトコルのコードはリリースされ、新しいモデルでリカバリ可能性クレームをテストすることができる。
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