物理学 > 医学物理
[提交于 2025年7月16日
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标题: 实时、在线的定量MRI,通过扫描仪集成的机器学习:NODDI的原理验证
标题: Real-time, inline quantitative MRI enabled by scanner-integrated machine learning: a proof of principle with NODDI
摘要: 目的:许多先进的定量磁共振成像(qMRI)技术的临床可行性及其转化受到限制,因为它们仅限于“研究模式”,这是由于资源密集型、离线参数估计所致。本研究旨在通过使用训练好的神经网络(NN)实现实时、内联参数估计,并将其完全集成到供应商的图像重建环境中,从而促进和鼓励先进qMRI技术的临床应用。 方法:对西门子图像计算环境(ICE)流程进行了定制,以使用开放神经网络交换(ONNX)运行时部署训练好的NN用于高级扩散MRI参数估计。两个全连接的NN使用通过神经元方向分散和密度成像(NODDI)模型合成的数据进行离线训练,使用传统估计(NNMLE)或真实值(NNGT)参数作为训练标签。该策略通过体内采集进行了在线演示,并通过合成测试数据进行了离线评估。 结果:NN成功地原生集成并部署在ICE中,在<10秒内实现了整个大脑的体内NODDI参数估计。从扫描仪导出DICOM参数图用于进一步分析,通常发现NNMLE估计比NNGT更一致。离线评估确认NNMLE与传统拟合具有可比的准确性,并且在噪声鲁棒性方面略有优势,而NNGT在提高噪声鲁棒性的前提下表现出准确性的下降。 结论:使用所提出的通用框架进行实时、内联参数估计解决了先进qMRI方法临床采用的关键实际障碍,并使其能够高效地集成到临床工作流程中。
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