Magnetic Resonance Imaging (MRI) scans are time consuming and precarious, since the patients remain still in a confined space for extended periods of time. To reduce scanning time, some experts have experimented with undersampled k spaces, trying to use deep learning to predict the fully sampled result. These studies report that as many as 20 to 30 minutes could be saved off a scan that takes an hour or more. However, none of these studies have explored the possibility of using masked image modeling (MIM) to predict the missing parts of MRI k spaces. This study makes use of 11161 reconstructed MRI and k spaces of knee MRI images from Facebook's fastmri dataset. This tests a modified version of an existing model using baseline shifted window (Swin) and vision transformer architectures that makes use of MIM on undersampled k spaces to predict the full k space and consequently the full MRI image. Modifications were made using pytorch and numpy libraries, and were published to a github repository. After the model reconstructed the k space images, the basic Fourier transform was applied to determine the actual MRI image. Once the model reached a steady state, experimentation with hyperparameters helped to achieve pinpoint accuracy for the reconstructed images. The model was evaluated through L1 loss, gradient normalization, and structural similarity values. The model produced reconstructed images with L1 loss values averaging to <0.01 and gradient normalization values <0.1 after training finished. The reconstructed k spaces yielded structural similarity values of over 99% for both training and validation with the fully sampled k spaces, while validation loss continually decreased under 0.01. These data strongly support the idea that the algorithm works for MRI reconstruction, as they indicate the model's reconstructed image aligns extremely well with the original, fully sampled k space.


翻译:磁共振成像( MRI) 扫描耗时且不稳定, 因为患者仍长时间停留在封闭空间中。 为了减少扫描时间, 一些专家实验了过低扫描的 k 空间, 试图使用深层学习来预测完全抽样的结果。 这些研究报告说, 最多20至30分钟可以保存在需要一小时或更长时间的扫描中。 但是, 这些研究都没有探索使用掩码图像模型( MIM) 来预测 MRI k 空间缺失部分的可能性。 本研究利用了 11161 重建的 MRI 和 k 膝盖 mRI 图像空间, 从 Facebook 的快速移动数据集数据集中重建 mreal mrial 。 这个模型重建了 kIM 1 的模型模型和 Kumpy 图像, 将基本 Fourier 的图像转换到 快速重建 1, 将快速重建的模型和 millional 的图像进行更精确的重建, 将快速的图像进行更精确的重建, 并用稳定的图像进行更精确的重建, 将模型进行更精确的图像进行更精确的重建。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
44+阅读 · 2022年9月6日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
14+阅读 · 2020年6月10日
W-net: Bridged U-net for 2D Medical Image Segmentation
Arxiv
19+阅读 · 2018年7月12日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员