Fetal XCMR: a numerical phantom for fetal cardiovascular magnetic resonance imaging
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Validating new techniques for fetal cardiovascular magnetic resonance (CMR) is challenging due to random fetal movement that precludes repeat measurements. Consequently, fetal CMR development has been largely performed using physical phantoms or postnatal volunteers. In this work, we present an open-source simulation designed to aid in the development and validation of new approaches for fetal CMR. Our approach, fetal extended Cardiac-Torso cardiovascular magnetic resonance imaging (Fetal XCMR), builds on established methods for simulating CMR acquisitions but is tailored toward the dynamic physiology of the fetal heart and body. We present comparisons between the Fetal XCMR phantom and data acquired in utero, resulting in image quality, anatomy, tissue signals and contrast. METHODS: Existing extended Cardiac-Torso models are modified to create maternal and fetal anatomy, combined according to simulated motion, mapped to CMR contrast, and converted to CMR data. To provide a comparison between the proposed simulation and experimental fetal CMR images acquired in utero, images from a typical scan of a pregnant woman are included and simulated acquisitions were generated using matching CMR parameters, motion and noise levels. Three reconstruction (static, real-time, and CINE), and two motion estimation methods (translational motion, fetal heart rate) from data acquired in transverse, sagittal, coronal, and short-axis planes of the fetal heart were performed to compare to in utero acquisitions and demonstrate feasibility of the proposed simulation framework. RESULTS: Overall, CMR contrast, morphologies, and relative proportions of the maternal and fetal anatomy are well represented by the Fetal XCMR images when comparing the simulation to static images acquired in utero. Additionally, visualization of maternal respiratory and fetal cardiac motion is comparable between Fetal XCMR and in utero real-time images. Finally, high quality CINE image reconstructions provide excellent delineation of fetal cardiac anatomy and temporal dynamics for both data types. CONCLUSION: The fetal CMR phantom provides a new method for evaluating fetal CMR acquisition and reconstruction methods by simulating the underlying anatomy and physiology. As the field of fetal CMR continues to grow, new methods will become available and require careful validation. The fetal CMR phantom is therefore a powerful and convenient tool in the continued development of fetal cardiac imaging.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,006 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».