深層学習による高解像マルチパラメトリックASLの開発

使用深度学习开发高分辨率多参数 ASL

• 批准号: 21K15802
• 负责人: 石田 翔太
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto College of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15802/
• 关键词: Arterial spin labeling; 深層学習; 磁気共鳴画像

本年度はシミュレーションデータを使用し，①教師あり学習によるASLパラメータ推定用回帰ネットワークの特性評価，②マルチパラメータ推定用回帰ネットワークの開発，および③教師無し学習用の損失関数の開発を中心に実施した．①前年度に開発した，教師あり学習によるASLパラメータ推定用回帰ネットワークについて，パラメータ推定の特性を評価して問題点を洗い出し，ネットワークを改良した．②マルチパラメータ推定用回帰ネットワークを開発し，従来法よりも精度・雑音耐性ともに優れることを確認した．特に，2コンパートメントモデルによる脳血流量および脳血液量の推定において，精度・雑音耐性の大きな改善が確認できた．③教師無し学習用損失関数を2つのモデル（1コンパートメントモデル，2コンパートメントモデル）を使用して開発した．いずれも十分な精度，および雑音耐性を有することが確認できた．しかし，教師あり学習による回帰ネットワークと同様に，パラメータ推定の特性評価によって，一部のarterial transit time (ATT) が正確に推定できない問題点が確認されたため改良を進めている．これらの一部の成果については既に学会発表および論文投稿を行った．また，未発表・未投稿の成果については学会発表および論文投稿の準備中である．画像データ収集を継続して実施したが，当初の目標データ数までは届かなかった．諸般の事情により，追加データの収集が困難であるため，今後は現在までに取得したデータを使用し，深層学習ネットワークの開発を進める．

This year は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン デ ー タ を し use, (1) the teacher あ り learning に よ る ASL パ ラ メ ー タ presumption in back 帰 ネ ッ ト ワ ー ク review 価 の properties, (2) マ ル チ パ ラ メ ー タ presumption in back 帰 ネ ッ ト ワ ー ク の 発, お よ び (3) the teacher without の loss masato し study use several の open 発 を center に be applied し た. 1) before the annual に open 発 し た, teachers あ り learning に よ る ASL パ ラ メ ー タ presumption in back 帰 ネ ッ ト ワ ー ク に つ い て, パ ラ メ ー タ presumption の features を review 価 し て problem point を い し, washing ネ ッ ト ワ ー ク を improved し た. (2) マ ル チ パ ラ メ ー タ presumption in back 帰 ネ ッ ト ワ ー ク を open 発 し, 従 to method よ り も precision, 雑 sound patience と も に optimal れ る こ と を confirm し た. に, 2 コ ン パ ー ト メ ン ト モ デ ル に よ る 脳 blood flow お よ び 脳 blood の presumption に お い て, accuracy, patience の 雑 notes big き な improve が confirm で き た. (3) the teacher without loss masato し study use number 2 つ を の モ デ ル (1 コ ン パ ー ト メ ン ト モ デ ル, 2 コ ン パ ー ト メ ン ト モ デ ル) を use し て open 発 し た. Youdaoplaceholder0 ずれ ずれ is extremely な accurate, および雑 sound tolerance を has する とが とが とが confirmation で た た. し か し, teachers あ り learning に よ る back 帰 ネ ッ ト ワ ー ク と with others に, パ ラ メ ー タ presumption の characteristics evaluation 価 に よ っ て, a の arterial transit time (ATT) が に presumed right で き な い problem point が confirm さ れ た た め improved を into め て い る. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> a <s:1> achievement に に に て て て に the に society publishes および paper submission を bank った. Youdaoplaceholder0, unpublished · unsubmitted achievements に また また て て て および published by the society および paper submission in preparation である. Portrait デ ー タ 収 set を 継 続 し て be applied し た が, original の target デ ー タ number ま で は annual か な か っ た. All things の に よ り, additional デ ー タ の 収 set が difficult で あ る た め, future は now ま で に obtain し た デ ー タ を use し, deep learning ネ ッ ト ワ ー ク の open 発 を into め る.

项目成果

Hadamard-encoded multi-delay DANTE-ASLによるarterial CBVイメージング

使用 Hadamard 编码多延迟 DANTE-ASL 进行动脉 CBV 成像

• 发表时间: 2021
• 作者: 石田翔太;木村浩彦;竹井直行;藤原康博;松田豪;金本雅行;松田祐貴;小坂信之;木戸屋栄次
• 通讯作者: 木戸屋栄次

Relaxometry of the Substantia Nigra Pars Compacta and Subsegment Analysis: A Healthy Volunteer Study

黑质致密部的松弛测量和分段分析：一项健康志愿者研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Fujiwara;S. Ishida;M. Yuki;M. Kanamoto;H. Kimura
• 通讯作者: H. Kimura

脳卒中における画像診断の最前線・MR

脑卒中/MR影像诊断最前沿

• 发表时间: 2021
• 作者: Shota Ishida;Hirohiko Kimura;Naoyuki Takei;Yasuhiro Fujiwara;Tsuyoshi Matsuda;Yuki Matta;Masayuki Kanamoto;Nobuyuki Kosaka;Eiji Kidoya;石田翔太
• 通讯作者: 石田翔太

Effects of vascular territories on the efficiency of DANTE preparation pulse for ASL

血管区域对 ASL 的 DANTE 准备脉冲效率的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Ishida;H. Kimura;N. Takei;Y. Fujiwara;T. Matsuda;N. Kosaka
• 通讯作者: N. Kosaka

Comparison of amide proton transfer imaging with perfusion imaging of using arterial spin-labeling for evidence of tumor invasion in glioblastoma

酰胺质子转移成像与动脉自旋标记灌注成像作为胶质母细胞瘤肿瘤侵袭证据的比较

• DOI: 10.1016/j.inat.2021.101461
• 发表时间: 2022
• 期刊: Interdisciplinary Neurosurgery
• 作者: Yamauchi Takahiro;Kitai Ryuhei;Kodera Toshiaki;Arishima Hidetaka;Matsuda Ken;Isozaki Makoto;Ishida Shota;Matta Yuki;Kanamoto Masayuki;Kimura Hirohiko;Kikuta Ken-ichiro
• 通讯作者: Kikuta Ken-ichiro