Evaluation of six phase encoding based susceptibility distortion correction methods for diffusion MRI
Notice bibliographique
Résumé
Purpose Susceptibility distortions impact diffusion MRI data analysis and is typically corrected during preprocessing. Correction strategies involve three classes of methods: registration to a structural image, the use of a fieldmap, or the use of images acquired with opposing phase encoding directions. It has been demonstrated that phase encoding based methods outperform the other two classes, but unfortunately, the choice of which phase encoding based method to use is still an open question due to the absence of any systematic comparisons. Methods In this paper we quantitatively evaluated six popular phase encoding based methods for correcting susceptibility distortions in diffusion MRI data. We employed a framework that allows for the simulation of realistic diffusion MRI data with susceptibility distortions. We evaluated the ability for methods to correct distortions by comparing the corrected data with the ground truth. Four diffusion tensor metrics (FA, MD, eigenvalues and eigenvectors) were calculated from the corrected data and compared with the ground truth. We also validated two popular indirect metrics using both simulated data and real data. The two indirect metrics are the difference between the corrected LR and AP data, and the FA standard deviation over the corrected LR, RL, AP and PA data. Results We found that DR-BUDDI and TOPUP offered the most accurate and robust correction compared to the other four methods using both direct and indirect evaluation metrics. EPIC and HySCO performed well in correcting b 0 images but produced poor corrections for diffusion weighted volumes, and also they produced large errors for the four diffusion tensor metrics. We also demonstrate that the indirect metric (the difference between corrected LR and AP data) gives a different ordering of correction quality than the direct metric. Conclusion We suggest researchers to use DR-BUDDI or TOPUP for susceptibility distortion correction. The two indirect metrics (the difference between corrected LR and AP data, and the FA standard deviation) should be interpreted together as a measure of distortion correction quality. We also suggest that indirect metrics must be interpreted cautiously when evaluating methods for correcting susceptibility distortions in diffusion MRI data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».