MP2RAGE定量T1值与多TI反转恢复T1值的比较与校准
摘要
典型的定性T1加权磁共振图像反映了扫描仪和协议差异，而定量T1映射旨在测量独立于这些效应的T1值。大脑中T1的变化反映了脑组织的结构变化。磁化准备两次快速采集梯度回波(MP2RAGE)是一种采集协议，与多TI反转恢复(IR)协议相比，它能够以更低的每个 slab 的扫描时间实现高效的T1映射。我们收集并配准了四个受试者的B1校正MP2RAGE采集（带有附加反转时间的MP3RAGE）以及多TI选择性反转恢复采集。我们对MP2RAGE使用了最大后验概率(MAP)T1估计方法，并与典型的点估计MP2RAGE T1映射进行了比较，发现MAP MP2RAGE没有偏差，但MAP MP3RAGE对B1不均匀性敏感。我们证明了MAP MP2RAGE T1估计值与多TI反转恢复T1值之间存在组织依赖的偏差。为了校正这一偏差，我们训练了一个基于补丁的ResNet-18，将MAP MP2RAGE T1估计值校准至多TI IR T1值。在四个折交叉验证中，我们的网络显著降低了RMSE（白质：从0.30 +/- 0.01秒降至0.11 +/- 0.02秒，皮层下灰质：从0.26 +/- 0.02秒降至0.10 +/- 0.02秒，皮层灰质：从0.36 +/- 0.02秒降至0.17 +/- 0.03秒）。使用来自两种序列的有限配对训练数据，我们能够减少定量成像方法之间的误差，并利用神经网络校准至其中一种协议。
引用
@article{arxiv.2409.13145,
title = {Comparison and calibration of MP2RAGE quantitative T1 values to multi-TI inversion recovery T1 values},
author = {Adam M. Saunders and Michael E. Kim and Chenyu Gao and Lucas W. Remedios and Aravind R. Krishnan and Kurt G. Schilling and Kristin P. O'Grady and Seth A. Smith and Bennett A. Landman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13145},
year = {2025}
}
备注
\c{opyright} 2025. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 27 pages, 12 figures