HARP:仅使用虚拟样本数据进行训练,以实现体内单壳扩散MRI信号的一致性

《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》:HARP: HARmonizing In-Vivo Single-Shell Diffusion MRI Using Phantom-Only Training

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE 3.2

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   摘要 目的 多中心扩散磁共振成像(dMRI)数据的整合受到扫描仪间差异的阻碍,这些差异会干扰后续分析。传统的校准方法需要从多个中心招募大量匹配的受试者,但在许多情况

  

摘要

目的

多中心扩散磁共振成像(dMRI)数据的整合受到扫描仪间差异的阻碍,这些差异会干扰后续分析。传统的校准方法需要从多个中心招募大量匹配的受试者,但在许多情况下这并不现实。本研究旨在开发一种基于深度学习的dMRI校准框架,以摆脱对跨中心活体受试数据的依赖。

方法

HARP采用了一个可在容易携带的扩散模型上训练的体素级1D神经网络。该模型能够学习不同中心之间的球谐系数之间的关系,而无需记忆空间结构。

结果

HARP在多种指标上显著降低了扫描仪间的差异。从定量来看,与基线扫描的标准误差相比,HARP将FA(12%)、MD(10%)和GFA(30%)的扫描间差异减少了;同时在校准后仍保留了纤维的方向和束追踪结果。

结论

我们认为HARP代表了仅使用模型数据进行dMRI校准的重要第一步,从而避免了需要复杂、匹配的活体多中心队列的需求。这种仅依赖模型的策略大大提高了大规模临床研究中定量dMRI的可行性和可扩展性。

利益冲突

Anthony Zuccolotto是参与本研究的一种模型设备的制造商的小企业的多数股东。他既没有收集也没有分析研究数据,也未参与研究设计、数据解读或手稿提交的决定。Walter Schneider是同一家企业的小股东及无偿科学顾问,同样没有参与数据的收集、分析或研究决策。

数据可用性声明

本研究使用的模型数据和活体数据可根据请求提供。所提出方法的代码可在此链接获取:https://github.com/Hwihuni/HARP

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