用于亚皮层结构可视化的合成多反演时间磁共振图像
图像与视频处理
2025-12-09 v2
摘要
目的：神经科学和临床实践中，亚皮层灰质的可视化对于疾病理解和手术规划至关重要。虽然多反演时间（multi-TI）T 加权（T-w）磁共振（MR）成像可以改善可视化效果，但在临床设置中很少获得。方法：我们提出了 SyMTIC（Synthetic Multi-TI Contrasts），一种生成合成多TI图像的深度学习方法，使用常规获取的 T-w、T-加权（T-w）和 FLAIR 图像。该方法将深度神经网络的图像翻译与成像物理学结合，用于估计纵向松弛时间（T）和质子密度（PD）图。这些图然后用于计算任意反演时间的多TI图像。结果：SyMTIC 使用配对的 MPRAGE 和 FGATIR 图像 along with T-w 和 FLAIR 图像进行训练。它准确地从标准临床输入合成了多TI图像，图像质量相当于从显式获取的多TI数据。合成图像，特别是针对 TI 值为 400-800 ms 的情况，增强了亚皮层结构的可视化，并 improved thalamic nuclei 的分割。结论：SyMTIC 能够从常规 MR 对比生成高质量的多TI图像。它对 varied clinical datasets 具有良好的泛化能力，包括缺失 FLAIR 图像或未知参数的数据集，为改进脑部 MR 图像的可视化和分析提供了实用解决方案。
引用
@article{arxiv.2506.04173,
title = {Synthetic multi-inversion time magnetic resonance images for visualization of subcortical structures},
author = {Savannah P. Hays and Lianrui Zuo and Anqi Feng and Yihao Liu and Blake E. Dewey and Jiachen Zhuo and Ellen M. Mowry and Scott D. Newsome and Jerry L. Prince and Aaron Carass},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04173},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication at the Journal of Medical Imaging