MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W7105998440 · doi:10.7939/83078

Transmit Radiofrequency Field (B1+) Map Prediction Using Machine Learning

2025· dissertation· en· W7105998440 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueUniversity of Alberta Library · 2025
Typedissertation
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAdvanced MRI Techniques and Applications
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPattern recognition (psychology)Similarity (geometry)Reliability (semiconductor)Data setDeep learningMagnetic resonance imagingSet (abstract data type)Test setInference

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) enables measurement of tissue parameters such as longitudinal T1 and transverse T2 relaxation times, which can reveal microstructural changes relevant to neurological disease. Accurate T1 and T2 mapping requires modelling of the signal and knowledge of the actual flip angle distribution, typically obtained from transmit radiofrequency field (B1⁺) mapping. However, B1⁺ acquisitions are often excluded from clinical and large-scale research protocols, limiting the reliability of downstream quantitative analyses. This thesis investigates the use of deep learning to predict B1⁺ maps in the brain from routinely acquired anatomical MR images. The Alberta 300 dataset was used including 267 healthy adult subjects (ages 19–90, 151 females) acquired at 3T at the Edmonton site. Available anatomical images included: volumetric T1-weighted magnetization-prepared rapid gradient echo (MPRAGE), and dual-echo proton density (PD) and T2-weighted turbo spin echo. In addition, a B1+ mapping sequence was included in each study, enabling a gold standard for model development. A 3D generative adversarial network (GAN) was trained to synthesize subject-specific B1⁺ distributions from the corresponding anatomical MR images (240 subjects for training, 27 for inference). Multiple input combinations (up to two channels) were tested to identify the best-performing configuration. Both whole-cohort (n = 267) and age-classified models (three groups of 89 subjects each) were evaluated using structural similarity (SSIM), mean absolute percentage difference (APD), and regional analyses across whole brain and subcortical regions. To further increase the number of inference subjects and assess model robustness, a four-fold randomized cross-validation was conducted, expanding the test set from 27 to 108 subjects. The GAN-predicted B1+ maps showed strong agreement with measured B1⁺ values. Among the input combinations, the single-channel T1-weighted input yielded the best whole-brain accuracy (APD = 3.17%, SSIM = 96.0%, averaged for all of 27 inference subjects in 3D space). After age separation, performance improved further (APD = 2.60%, SSIM = 97.0%, averaged for the same 27 inference subjects in 3D space across the three age groups). The four-fold randomized cross-validation confirmed stable performance (APD = 2.49%, SSIM = 96.2%, averaged for all of 108 inference subjects in 3D space across the three age groups). Regional analysis of B1⁺ maps across seven regions of interest showed errors typically below 3%, with the lowest error in gray matter (APD = 2.28%, averaged for all of 108 inference subjects in 3D space across the three age groups). When integrated into a T2 mapping pipeline that required dual echo PD and T2-weighted images and a B1+ map for accurate modelling, the predicted B1⁺ maps produced quantitative T2 values within 1.16% of those obtained using measured B1⁺ across the whole brain. Regional T2 errors were generally below 1%, with the lowest discrepancy in the putamen (APD = 0.28%, averaged for all of 108 inference subjects in 3D space across the three age groups). These findings demonstrate that accurate B1⁺ estimation can be achieved directly from standard MR contrasts, enabling retrospective correction of existing datasets and reducing reliance on direct transmit field mapping. This approach has the potential to make quantitative MRI more accessible in both research and clinical settings.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,013

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,230
Écart entre enseignants0,220 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueUniversity of Alberta LibraryMême sujetAdvanced MRI Techniques and ApplicationsTravaux en français237 207