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面向通用 MRI 重建的可扩展深度展开模型 SDUM

机器人学 2025-12-23 v2

摘要

临床 MRI 涵盖多样化的成像协议——包括解剖目标(心脏、脑、膝)、对比(T1、T2、映射)、采样模式(Cartesian、径向、螺旋、kt-space)以及加速度因子——但当前的深度学习重建方法通常针对特定协议,限制了泛化性和部署。我们引入可扩展深度展开模型 (SDUM),一个通用框架,集成了基于 Restormer 的重构器、学习到的电感图估计器 (CSME)、采样感知加权数据一致性 (SWDC)、针对级联索引和协议元数据的通用条件 (UC) 以及渐进式级联扩展训练。SDUM 表现出类基础模型的规模行为:重建质量随参数数量呈对数增长,相关系数 r=0.986(R²=0.973),在最高 18 级联中表现良好,显示示模型深度可预测性增益。在 CMRxRecon2025 挑战赛的四个轨道——多中心、多疾病、5T 和儿童——上,训练单个 SDUM即可实现最先进结果,无需任务特定微调,相较于专用基线提升最高达 +1.0 dB。在 CMRxRecon2024 上,SDUM 超越获奖方法 PromptMR+ +0.55 dB;在 fastMRI 脑部数据集上,优于 PC-RNN +1.8 dB。消融实验验证了每个组件:SWDC 相对于标准 DC 提升 +0.43 dB,按级联 CSME 提升 +0.51 dB,UC 提升 +0.38 dB。这些结果确立了 SDUM 作为通用、可扩展 MRI 重建的实用路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.17136,
  title  = {Towards Senior-Robot Interaction: Reactive Robot Dog Gestures},
  author = {Chunyang Meng and Eduardo B. Sandoval and Ricardo Sosa and Francisco Cruz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17136},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted at the Australasian Conference on Robotics and Automation (ACRA) 2025