Quality control (QC) has long been considered essential to guarantee the reliability of neuroimaging studies. It is particularly important for fetal brain MRI, where large and unpredictable fetal motion can lead to substantial artifacts in the acquired images. Existing methods for fetal brain quality assessment operate at the \textit{slice} level, and fail to get a comprehensive picture of the quality of an image, that can only be achieved by looking at the \textit{entire} brain volume. In this work, we propose FetMRQC, a machine learning framework for automated image quality assessment tailored to fetal brain MRI, which extracts an ensemble of quality metrics that are then used to predict experts' ratings. Based on the manual ratings of more than 1000 low-resolution stacks acquired across two different institutions, we show that, compared with existing quality metrics, FetMRQC is able to generalize out-of-domain, while being interpretable and data efficient. We also release a novel manual quality rating tool designed to facilitate and optimize quality rating of fetal brain images. Our tool, along with all the code to generate, train and evaluate the model will be released upon acceptance of the paper.


翻译:摘要:长期以来,质量控制(QC)一直被认为是保证神经影像研究可靠性的基本要素。在胎儿脑MRI中尤为重要,因为大量且不可预测的胎动可能导致所采集的影像产生显著伪影。现有的胎儿脑质量评估方法仅在\textit{slice}水平上进行操作,未能在评估整个脑部体积的基础上获得全面的质量图片,而仅仅是单一层面的评估。在本研究中,我们提出了一种针对胎儿脑MRI的自动化图像质量评估机器学习框架FetMRQC,该框架提取了一组质量指标用于预测专家评分。基于在两个不同机构中采集的1000多个低分辨率栈的手动评分,我们证明了与现有质量指标相比,FetMRQC能够在域外泛化,同时具有可解释性和数据效率。我们还发布了一种新型手动质量评分工具,旨在简化和优化胎儿脑影像的质量评分。我们的工具以及用于生成、训练和评估模型的所有代码将在文章接受后发布。

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