逆向成像：心脏 MRI 分割的宽谱域泛化
计算机视觉与模式识别
2025-09-01 v1
摘要
针对心脏磁共振成像 (MRI) 的预训练分割模型在不同成像序列之间难以泛化，因为图像对比度存在显著差异。这些差异源于成像协议的变化，但相同的基本自旋特性（包括质子密度、T1 和 T2 值）支配所有获取的图像。基于这一核心原理，我们提出了逆向成像 (Reverse Imaging) 方法，这是一种基于物理学的心脏 MRI 数据增强和领域适应技术，用于根本性地解决泛化问题。我们的方法通过求解以自旋特性先验分布正则化的非线性反问题，从观察到的心脏 MRI 图像中反推出潜在的自旋特性。我们通过学习来自多参数 SAturation-recovery single-SHot 获取序列 (mSASHA) 数据集获取此“自旋先验”，该数据集提供了联合心脏 T1 和 T2 图。我们的方法实现了从 MR 图像中获得近似但有意义的自旋特性估计，这些估计提供了一个可解释的"潜在变量”，并导致对任意新序列具有高度灵活的图像合成。我们表明，逆向成像实现了在 vastly 不同图像对比度和成像协议下的高度准确分割，实现了心脏 MRI 分割的宽谱域泛化。
引用
@article{arxiv.2508.21254,
title = {Reverse Imaging for Wide-spectrum Generalization of Cardiac MRI Segmentation},
author = {Yidong Zhao and Peter Kellman and Hui Xue and Tongyun Yang and Yi Zhang and Yuchi Han and Orlando Simonetti and Qian Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21254},
year = {2025}
}