DeepRetroMoCo: deep neural network-based retrospective motion correction algorithm for spinal cord functional MRI
Notice bibliographique
Résumé
Background and purpose: There are distinct challenges in the preprocessing of spinal cord fMRI data, particularly concerning the mitigation of voluntary or involuntary movement artifacts during image acquisition. Despite the notable progress in data processing techniques for movement detection and correction, applying motion correction algorithms developed for the brain cortex to the brainstem and spinal cord remains a challenging endeavor. Methods: In this study, we employed a deep learning-based convolutional neural network (CNN) named DeepRetroMoCo, trained using an unsupervised learning algorithm. Our goal was to detect and rectify motion artifacts in axial T2*-weighted spinal cord data. The training dataset consisted of spinal cord fMRI data from 27 participants, comprising 135 runs for training and 81 runs for testing. Results: To evaluate the efficacy of DeepRetroMoCo, we compared its performance against the sct_fmri_moco method implemented in the spinal cord toolbox. We assessed the motion-corrected images using two metrics: the average temporal signal-to-noise ratio (tSNR) and Delta Variation Signal (DVARS) for both raw and motion-corrected data. Notably, the average tSNR in the cervical cord was significantly higher when DeepRetroMoCo was utilized for motion correction, compared to the sct_fmri_moco method. Additionally, the average DVARS values were lower in images corrected by DeepRetroMoCo, indicating a superior reduction in motion artifacts. Moreover, DeepRetroMoCo exhibited a significantly shorter processing time compared to sct_fmri_moco. Conclusion: Our findings strongly support the notion that DeepRetroMoCo represents a substantial improvement in motion correction procedures for fMRI data acquired from the cervical spinal cord. This novel deep learning-based approach showcases enhanced performance, offering a promising solution to address the challenges posed by motion artifacts in spinal cord fMRI 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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,002 | 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 ».