结构磁共振成像中的头部运动估计及其对回顾性数据中皮层厚度测量的影响
图像与视频处理
2025-06-11 v2 计算机视觉与模式识别
摘要
与运动相关的伪影在磁共振成像（MRI）中是不可避免的，并可能导致皮层厚度等自动化神经解剖学指标产生偏差。这些偏差可能会干扰统计分析，这是一个主要问题，因为已有研究表明运动在某些群体（如儿童或患有 ADHD 的个体）中更为显著。人工审查无法客观量化解剖扫描中的运动，而现有的定量自动化方法通常需要专用硬件或自定义采集协议。在这里，我们通过利用包含合成运动损坏体积的大型训练数据集，训练了一个 3D 卷积神经网络来估计回顾性常规研究扫描中的汇总运动指标。我们使用训练队列中的一个留出站点和 14 个完全独立的数据集（包括一个带有手动评分的数据集）验证了我们的方法，取得了具有代表性的 （相对于手动标签），并在 12/15 个数据集中实现了显著的厚度-运动相关性。此外，我们预测的运动与受试者年龄的相关性与先前的研究一致。我们的方法在不同扫描仪品牌和协议之间实现了泛化，能够在没有前瞻性运动校正的结构 MRI 研究中实现客观、可扩展的运动评估。通过提供可靠的运动估计，我们的方法为研究人员提供了一种工具，以评估和解释皮层厚度分析中的潜在偏差。
引用
@article{arxiv.2505.23916,
title = {Estimation of Head Motion in Structural MRI and its Impact on Cortical Thickness Measurements in Retrospective Data},
author = {Charles Bricout and Samira Ebrahimi Kahou and Sylvain Bouix},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.23916},
year = {2025}
}