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基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计方法
被引量:
1
1
作者
麦兆华
李嘉龙
+1 位作者
冯衍秋
张鑫媛
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1224-1232,共9页
目的为从少量的低信噪比扩散加权(DW)图像中估计得到准确的扩散张量成像(DTI)量化参数,本文提出一种基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计网络(3D DTI-Unet)。方法3D DTI-Unet的输入为有噪声的扩散磁共振成像(dMRI)数据(包含1幅...
目的为从少量的低信噪比扩散加权(DW)图像中估计得到准确的扩散张量成像(DTI)量化参数,本文提出一种基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计网络(3D DTI-Unet)。方法3D DTI-Unet的输入为有噪声的扩散磁共振成像(dMRI)数据(包含1幅非扩散加权图像与6幅不同扩散编码方向的DW图像),通过3D U-Net网络预测得到降噪后的非扩散加权图像以及准确的扩散张量场,并通过DTI模型重建得到dMRI数据,将其与dMRI数据的真实值进行比较来优化网络,从而保证dMRI数据与扩散张量场的物理模型一致性。为验证所提方法的有效性,与Marchenko-Pastur主成分分析(MP-PCA)和基于全局指导下的局部高阶奇异值分解(GL-HOSVD)这两种扩散加权图像去噪算法进行实验对比。结果从DW图像、扩散张量场以及DTI量化参数的定量分析结果以及视觉效果来看,所提方法均优于MP-PCA与GL-HOSVD。结论本文所提方法能够从1幅非扩散加权图像和6幅DW图像得到准确的DTI量化参数,可减少临床采集时间,提高临床量化诊断的可靠性。
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关键词
扩散
张量
成像
张量场估计
3D
U-Net
Rician噪声
图像去噪
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职称材料
题名
基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计方法
被引量:
1
1
作者
麦兆华
李嘉龙
冯衍秋
张鑫媛
机构
南方医科大学生物医学工程学院
广东省医学图像处理重点实验室
广东省医学成像与诊断技术工程实验室
出处
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1224-1232,共9页
基金
国家自然科学基金(61971214)
广东省自然科学基金(2023A1515012093)。
文摘
目的为从少量的低信噪比扩散加权(DW)图像中估计得到准确的扩散张量成像(DTI)量化参数,本文提出一种基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计网络(3D DTI-Unet)。方法3D DTI-Unet的输入为有噪声的扩散磁共振成像(dMRI)数据(包含1幅非扩散加权图像与6幅不同扩散编码方向的DW图像),通过3D U-Net网络预测得到降噪后的非扩散加权图像以及准确的扩散张量场,并通过DTI模型重建得到dMRI数据,将其与dMRI数据的真实值进行比较来优化网络,从而保证dMRI数据与扩散张量场的物理模型一致性。为验证所提方法的有效性,与Marchenko-Pastur主成分分析(MP-PCA)和基于全局指导下的局部高阶奇异值分解(GL-HOSVD)这两种扩散加权图像去噪算法进行实验对比。结果从DW图像、扩散张量场以及DTI量化参数的定量分析结果以及视觉效果来看,所提方法均优于MP-PCA与GL-HOSVD。结论本文所提方法能够从1幅非扩散加权图像和6幅DW图像得到准确的DTI量化参数,可减少临床采集时间,提高临床量化诊断的可靠性。
关键词
扩散
张量
成像
张量场估计
3D
U-Net
Rician噪声
图像去噪
Keywords
diffusion tensor imaging
tensor field estimation
3D U-Net
Rician noise
image denoising
分类号
R445.2 [医药卫生—影像医学与核医学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于3D U-Net和DTI模型约束的扩散张量场估计方法
麦兆华
李嘉龙
冯衍秋
张鑫媛
《南方医科大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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