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Phy-Diff:基于物理引导的沙漏扩散模型用于扩散 MRI 合成

图像与视频处理 2024-07-11 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

扩散 MRI (dMRI) 是一种高获取成本的重要神经影像技术。已用于深度学习方法来增强 dMRI 并通过欠采样 dMRI 预测扩散生物标志物。为了生成更全面的原始 dMRI,提出了基于对抗生成网络的方法,将 b 值和 b 向量作为条件,但受限于训练不稳定和生成多样性较差。然而,扩散模型 (DM) 有望改进生成性能。然而,对于更相关的生成,仍然具有挑战性,即将 dMRI 的物理原理和白 matter 轨迹结构等关键信息纳入条件模型中。本研究提出了一种物理引导的扩散模型,用于生成高质量 dMRI。我们的模型在扩散过程中引入 dMRI 的物理原理,并在扩散模型中引入基于查询的条件映射。此外,为增强生成的解剖细节,我们采用适配器技术将 XTRACT 图谱作为白 matter 轨迹的先验。我们的实验结果表明,该方法优于其他最先进的方法,具有潜力推动 dMRI 增强。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.03002,
  title  = {Phy-Diff: Physics-guided Hourglass Diffusion Model for Diffusion MRI Synthesis},
  author = {Juanhua Zhang and Ruodan Yan and Alessandro Perelli and Xi Chen and Chao Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03002},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by MICCAI 2024