글로벌 연구동향
의학물리학
- 2018년 07월호
[Phys Med Biol.] Deep learning for undersampled MRI reconstruction.연세대 / 현창민, 이성철*
- 출처
- Phys Med Biol.
- 등재일
- 2018 Jun 25
- 저널이슈번호
- 63(13):135007. doi: 10.1088/1361-6560/aac71a.
- 내용
Abstract
This paper presents a deep learning method for faster magnetic resonance imaging (MRI) by reducing k-space data with sub-Nyquist sampling strategies and provides a rationale for why the proposed approach works well. Uniform subsampling is used in the time-consuming phase-encoding direction to capture high-resolution image information, while permitting the image-folding problem dictated by the Poisson summation formula. To deal with the localization uncertainty due to image folding, a small number of low-frequency k-space data are added. Training the deep learning net involves input and output images that are pairs of the Fourier transforms of the subsampled and fully sampled k-space data. Our experiments show the remarkable performance of the proposed method; only 29[Formula: see text] of the k-space data can generate images of high quality as effectively as standard MRI reconstruction with the fully sampled data.
Author informationHyun CM1, Kim HP, Lee SM, Lee S, Seo JK.
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Department of Computational Science and Engineering, Yonsei University, Seoul, Republic of Korea.
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편집위원
4차 산업혁명의 핵심 기술인 딥러닝 기술을 이용한 저해상도 자기공명영상의 고화질 재구성으로 MRI 영상 촬영 시간은 여러 인자에 의하여 결정되지만 궁극적으로는 가상공간으로 불리는 k-공간을 어떻게 채우는가에 따라 결정된다. 그동안 여러 방법이 연구되었으나 본 연구에서는 최근에 많은 연구가 진행되고 있는 인공지능 기술인 딥러닝 방법을 이용하여 k-공간을 기존보다 훨씬 적은 라인 데이터를 획득한 후에 얻어지지 않은 라인에 대하여 딥러닝 방법을 이용하여 채우는 방법을 연구한 논문이다. 물론 Nyquist 획득을 하여야 영상이 처리될 수 있지만 본 연구에서는 본 조건을 딥러닝 방법을 이용하여 충족시키도록 하였다. 그리고 단지 k-공간의 29%로 얻은 영상이 기존 전체 k-공간 데이터를 획득하는 표준영상처럼 효과적인 고해상도 영상을 만들 수 있었으며, 딥러닝 기술이 MRI 영상획득 시간을 매우 줄일 수 있다는 것을 보여줌으로써 향후 4차 산업혁명의 핵심 기술들이 영상의학 분야에서 많은 연구가 진행될 것으로 기대된다.
덧글달기닫기2018-07-12 15:14:18
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편집위원2
최근 deep learning의 응용이 각광을 받고 있는 가운데, 특히 영상 재구성분야가 deep learning의 효과를 극대화시킬 수 있는 분야중 하나로 떠오르고 있다. 적은 수의 샘플링으로도 기존과 비등한 화질의 MR 영상을 얻을 수 있는 방법을 보인 본 논문은 매우 흥미로웠으며 상용화될 날을 기대해 본다.
덧글달기닫기2018-07-12 15:15:38
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