Convolutional Neural network-based MR reconstruction methods have shown to provide fast and high quality reconstructions. A primary drawback with a CNN-based model is that it lacks flexibility and can effectively operate only for a specific acquisition context limiting practical applicability. By acquisition context, we mean a specific combination of three input settings considered namely, the anatomy under study, undersampling mask pattern and acceleration factor for undersampling. The model could be trained jointly on images combining multiple contexts. However the model does not meet the performance of context specific models nor extensible to contexts unseen at train time. This necessitates a modification to the existing architecture in generating context specific weights so as to incorporate flexibility to multiple contexts. We propose a multiple acquisition context based network, called MAC-ReconNet for MRI reconstruction, flexible to multiple acquisition contexts and generalizable to unseen contexts for applicability in real scenarios. The proposed network has an MRI reconstruction module and a dynamic weight prediction (DWP) module. The DWP module takes the corresponding acquisition context information as input and learns the context-specific weights of the reconstruction module which changes dynamically with context at run time. We show that the proposed approach can handle multiple contexts based on cardiac and brain datasets, Gaussian and Cartesian undersampling patterns and five acceleration factors. The proposed network outperforms the naive jointly trained model and gives competitive results with the context-specific models both quantitatively and qualitatively. We also demonstrate the generalizability of our model by testing on contexts unseen at train time.


翻译:以革命性神经网络为基础的MR重建方法显示,该模型可以提供快速和高质量的重建。以CNN为基础的模型的主要缺点是,它缺乏灵活性,而且只能在特定的采购背景下有效运行,限制了实际适用性。从获取角度讲,我们指的是三种特定输入设置的具体组合,即研究中的解剖、低抽样遮盖模式和低抽样加速因素。该模型可以结合多种背景图像进行联合培训。但该模型不符合特定背景模型的性能,也不符合在列车时所见环境的可扩展性。这要求对现有结构进行修改,以产生特定背景的权重,从而将灵活性纳入多种背景。我们建议基于多个获取背景的网络,称为MAC-ReconNet用于MRI重建,灵活地适应多种获取环境,并普遍地可视地适用于真实情景。拟议网络有一个MRI重建模块和动态权重预测模块。DWP模块采用相应的获取背景信息作为投入,并学习重建模块的具体环境权重。在运行的时段上,我们提出了基于动态背景和成熟度背景的量化框架,我们还展示了拟议的五种数据加速度测试方法。

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