Learn Less, Infer More: Learning in the Fourier Domain for Quantitative Susceptibility Mapping
Notice bibliographique
Résumé
Quantitative susceptibility mapping (QSM) aims to evaluate the distribution of magnetic susceptibility from magnetic resonance phase measurements by solving the ill-conditioned dipole inversion problem. Removing the artifacts and preserving the anisotropy of tissue susceptibility simultaneously is still a challenge in QSM. To deal with this issue, a novel k-QSM network is proposed to resolve dipole inversion issues in QSM reconstruction. The k-QSM network converts the results obtained by truncated k-space division (TKD) into the Fourier domain as inputs. After passing through several convolutional and residual blocks, the ill-posed signals of TKD are corrected by making the network output close to the calculation of susceptibility through multiple orientation sampling (COSMOS)-labeled QSM. To evaluate the superiority of k-QSM, comparisons with several state-of-the-art methods are performed in terms of QSM artifacts removing, anisotropy preserving, generalization ability, and clinical applications. Compared to existing methods, the k-QSM achieves a 22.31% lower normalized root mean square error, 10.30% higher peak signal-to-noise ratio (PSNR), 33.10% lower high-frequency error norm, and 1.06% higher structural similarity. In addition, the orientation-dependent susceptibility variation obtained by k-QSM is significant, verifying that k-QSM has the ability to preserve susceptibility anisotropy. When the trained models are tested on the dataset from different centers, our k-QSM shows a strong generalization ability with the highest PSNR. Moreover, by comparing the susceptibility maps between healthy controls and drug addicts with different methods, we found the proposed k-QSM is more sensitive to the susceptibility abnormality in the patients. The proposed k-QSM method learns less-only to fix the ill-posed signals of TKD, but infers more-both COSMOS-like and anisotropy-preserving QSM results. Its generalization ability and great sensitivity to susceptibility changes can make it a potential method for distinguishing some diseases.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».