基于张量秩近似的胎儿脑MRI重建中参考栈选择的运动评估方法
图像与视频处理
2023-07-03 v1
摘要
目的:切片到体配准与超分辨率重建(SVR-SRR)常用于从多方向采集的2D切片栈生成胎儿脑的3D体数据。该流程中关键的首步是选出一个运动最小的栈作为配准参考。因此准确且无偏的运动评估(MA)对成功选择至关重要。方法:我们提出一种MA方法,基于使用CANDECOMP/PARAFAC(CP)分解的3D低秩近似来确定最小运动栈。与当前基于2D奇异值分解(SVD)需将栈展平为矩阵以获取秩(从而丢失空间信息)的方法相比,基于CP的方法能以计算高效方式将3D栈分解为低秩与稀疏分量。我们提出以原始栈与其低秩近似之差作为运动指标。结果:与基于SVD的方法相比,所提基于CP的MA在检测微小运动方面具有更高灵敏度且基线偏差更低。随机模拟运动的实验表明,所提CP方法在以95.45%的成功率识别最小运动栈上优于成功率为58.18%的基于SVD方法。我们进一步证明将CP-based MA与现有SRR-SVR流程结合可显著改善3D体重建。结论:所提基于CP的MA方法相较基于SVD的方法具有更优性能,对运动灵敏度更高、成功率更高且基线偏差更低,可用作改善胎儿脑重建的前置步骤。
引用
@article{arxiv.2306.17434,
title = {A Motion Assessment Method for Reference Stack Selection in Fetal Brain MRI Reconstruction Based on Tensor Rank Approximation},
author = {Haoan Xu and Wen Shi and Jiwei Sun and Tianshu Zheng and Cong Sun and Sun Yi and Guangbin Wang and Dan Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17434},
year = {2023}
}
备注
6 figures. Correspondence to: Dan Wu, Ph.D. E-mail: [email protected]