মেশিন লার্নিং কি এক মিনিটের মস্তিষ্কের এমআরআই স্ক্যান দিতে পারে?

সাম্প্রতিক ইন্টারন্যাশনাল সোসাইটি ফর ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইন মেডিসিনে উপস্থাপিত একটি বক্তৃতা অনুসারে, মেশিন লার্নিং সহ কয়েকটি বর্ধনের সাথে, এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিং নামক একটি পরিমাণগত কৌশল এক মিনিটের ক্লিনিকাল মস্তিষ্কের এমআরআই স্ক্যানকে বাস্তবে পরিণত করতে পারে।আইএসএমআরএম) লন্ডনে বৈঠক।

স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটির গবেষকরা পরিমাণগত এবং মাল্টিকন্ট্রাস্ট ইমেজিংয়ের জন্য একটি এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিং অধিগ্রহণ এবং পুনর্গঠন কাঠামো তৈরি করেছেন যার জন্য প্রায় এক মিনিটের স্ক্যানিং সময় এবং পাঁচ মিনিটের মতো একটি পুনর্গঠনের সময় প্রয়োজন।

চিত্র সংশ্লেষণের জন্য একটি মেশিন-লার্নিং অ্যালগরিদমের সাহায্যে, পদ্ধতিটি 1-মিমি আইসোট্রপিক রেজোলিউশনে সাধারণ ক্লিনিকাল বৈপরীত্য সহ পাঁচটি উচ্চ-মানের চিত্র প্রদান করতে পারে, সেইসাথে পরিমাণগত T1, T2 এবং প্রোটন ঘনত্ব মানচিত্র, উপস্থাপকের মতে সোফি শাউম্যান এবং সহকর্মীরা।

সার্জারির ISMRM মিটিং ইউরোপীয় সোসাইটি ফর ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইন মেডিসিন অ্যান্ড বায়োলজি এবং ইন্টারন্যাশনাল সোসাইটি ফর এমআর রেডিওগ্রাফার অ্যান্ড টেকনোলজিস্টের সাথে একযোগে অনুষ্ঠিত হয়েছিল।

উন্নতির জন্য রুম

এমআরআই দ্রুত করার জন্য অবশ্যই জায়গা আছে। প্রথাগত এমআরআই কে-স্পেস ডেটার উপর কাজ করে, এইভাবে স্ট্যান্ডার্ড সমান্তরাল ইমেজিং পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করে দ্রুত পুনর্গঠন সক্ষম করে, শাউম্যানের মতে।

যাইহোক, "স্ক্যানের সময়গুলি দীর্ঘ, এবং এটি কাটিয়ে উঠতে প্রায়শই মোটা টুকরো অর্জিত হয়," তিনি বলেছিলেন। "বেশিরভাগ ক্লিনিকাল এমআরআই স্ক্যানগুলি T1- বা T2-ওজনযুক্ত। সুতরাং, চিত্রের বৈসাদৃশ্য গুণগত এবং পরিমাণগত নয়।"

আধুনিক, অত্যন্ত নিম্ন নমুনাযুক্ত অধিগ্রহণ পদ্ধতিগুলি স্ক্যানের সময়কে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে, সেইসাথে পরিমাণগত পদ্ধতিতে টিস্যু বৈশিষ্ট্যগুলিকে এনকোড করতে পারে। যাইহোক, এই দ্রুত অধিগ্রহণের সময়গুলি প্রায়শই দীর্ঘ পুনর্গঠন সময়ের খরচে আসে, এই কৌশলগুলিকে ক্লিনিকাল সেটিংসে অব্যবহারিক রেন্ডার করে, শাউম্যানের মতে।

"আধুনিক এমআরআইকে ক্লিনিক্যালি উপযোগী টুলে অনুবাদ করার জন্য, আমাদের দ্রুত অধিগ্রহণের প্রয়োজন, আমাদের দ্রুত পুনর্গঠন প্রয়োজন, এবং চিকিত্সকদের জন্য দরকারী এবং পরিমাণগত ইমেজিং যা ব্যবহার করা যেতে পারে, উভয়ই [যে] বৈপরীত্যগুলি অর্জন করতে আমাদের নমনীয়তা প্রয়োজন। , অনুদৈর্ঘ্য গবেষণায়,” তিনি বলেন।

এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিং

গবেষকরা এই লক্ষ্যটি অনুসরণ করতে এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিংয়ের দিকে ফিরেছেন। এমআরআই ফিঙ্গারপ্রিন্টিং একটি পরিমাণগত কৌশল যা একক ডেটা অধিগ্রহণে একাধিক টিস্যু বৈশিষ্ট্যের একযোগে পরিমাপের অনুমতি দেয়।

তাদের প্রকল্পে, স্ট্যানফোর্ড গবেষকরা একটি ক্ষুদ্র সোনালী-কোণ শাফলিং মাল্টি-অক্সিস স্পাইরাল প্রজেকশন এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিং সিকোয়েন্স ব্যবহার করেছেন। এই পদ্ধতিটি পুরো মস্তিষ্কের জন্য 1-মিমি আইসোট্রপিক রেজোলিউশন দেয়, তবে এটি পুনর্গঠনের চার ঘন্টার বেশি সময়ের প্রয়োজনের কারণে বর্তমানে এটি ব্যবহারের জন্য সম্ভব নয়।

এমআর ফিঙ্গারপ্রিন্টিংকে ক্লিনিকাল সেটিংসের জন্য আরও বেশি প্রতিশ্রুতিশীল পদ্ধতি করার প্রয়াসে, গবেষকরা একটি দ্রুত পুনর্গঠন পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করার চেষ্টা করেছিলেন, শাউম্যান বলেছেন। তারা একটি সাবস্পেস পুনর্গঠন কৌশল ব্যবহার করেছে যা সম্পাদন করতে প্রায় সাত মিনিট সময় নেয় এবং এতে তিনটি সাবস্পেস উপাদান জড়িত - সাধারণ পাঁচটি ব্যবহৃত হয় - এবং তিনটি কয়েলের পরিবর্তে।

গবেষকরা তারপরে স্ক্যানের গুণমান এবং গতিকে আরও উন্নত করতে মেশিন লার্নিং-ভিত্তিক সংশ্লেষণ ব্যবহার করেছিলেন। অ্যালগরিদম প্রশিক্ষণের জন্য, তারা 14 জন সুস্থ স্বেচ্ছাসেবক থেকে অবদানকৃত ডেটা ব্যবহার করেছে। 14টি বিষয়ের মধ্যে, 10টি প্রশিক্ষণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, দুটি বৈধকরণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং দুটি মডেল পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল - একটি পূর্বে প্রস্তাবিত জেনারেটিভ অ্যাডভারসারিয়াল নেটওয়ার্ক।

"ক্লিনিকে পাইপলাইনের দৃঢ়তা উন্নত করার জন্য, একটি 30-সেকেন্ডের বৃহৎ ফিল্ড-অফ-ভিউ প্রস্ক্যান অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল," শ্যাউম্যান বলেছিলেন। "ভবিষ্যত কাজে, আমরা B0 এবং B1 অনুমানের জন্য prescan ব্যবহার করতে চাই, কিন্তু আপাতত, আমরা [রিজিওন-অপ্টিমাইজড ভার্চুয়াল (ROVir)) কয়েল নামক একটি পদ্ধতি ব্যবহার করে দৃশ্যের ক্ষেত্রের বাইরে সংকেত দমন করতে আমাদের কয়েল কম্প্রেশন অপ্টিমাইজ করতে এটি ব্যবহার করি। ] এবং এছাড়াও স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডেটাতে স্থানান্তর প্রয়োগ করে [যা নিশ্চিত করতে] যে মস্তিষ্ক দৃশ্যের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত ছিল।"

চার ঘন্টা সময় লাগে এমন ঐতিহ্যবাহী কৌশল ব্যবহার করে পুনর্গঠিত চিত্রগুলির তুলনায়, দ্রুত পুনর্গঠন পদ্ধতিতে আরও আন্ডারস্যাম্পলিং প্রত্নবস্তু, আরও ঝাপসা এবং আরও বেশি শব্দ রয়েছে, শাউম্যান বলেছিলেন।

"তবে, যদি এই তথ্যটি সংশ্লেষণ নেটওয়ার্কে পুনরুদ্ধার করা যায়, তবে এই সব কিছুই যায় আসে না," তিনি বলেছিলেন।

দুটি পরীক্ষার বিষয়গুলিতে, সংশ্লেষিত T1-ওয়েটেড ম্যাগনেটাইজেশন-প্রস্তুত দ্রুত অধিগ্রহণ গ্রেডিয়েন্ট-ইকো (MP-RAGE), T2-ওজনযুক্ত, T2 ফ্লুইড-অ্যাটেনুয়েটেড ইনভার্সন রিকভারি (FLAIR) এবং ডাবল ইনভার্সন রিকভারি (DIR) ছবিগুলি অত্যন্ত অনুরূপ ছিল রেফারেন্স পুনর্গঠন কৌশল থেকে উত্পাদিত সংশ্লেষিত চিত্রগুলির সাথে তুলনা করে কাঠামোগত সাদৃশ্য সূচক।

"প্রকল্পের ভবিষ্যত দিকনির্দেশে অবিরত ক্লিনিকাল ডেটা সংগ্রহ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার লক্ষ্য রোগীদের প্রশিক্ষণের ডেটা সেটে অর্ধ-তত্ত্বাবধান পদ্ধতি ব্যবহার করে এবং দৃশ্যের ক্ষেত্রে রোগীর অবস্থান সম্পর্কিত পাইপলাইনের উন্নত দৃঢ়তা অন্তর্ভুক্ত করা," Schauman বলেছেন। "আমাদের লক্ষ্য পরিমাণগত ইমেজিংয়ের ক্রমাঙ্কনের জন্য দ্রুত B0 এবং B1 মানচিত্র অর্জন করে সময়/গুণমানের ট্রেড-অফকে আরও অপ্টিমাইজ করা।"

• এই নিবন্ধটি মূলত উপর প্রকাশ করা হয়েছিল AuntMinnieEurope.com 2022 XNUMX দ্বারা AuntMinnieEurope.com. এর কোনো অনুলিপি, প্রজাতন্ত্র বা পুনর্বন্টন AuntMinnieEurope.com এর পূর্ব লিখিত সম্মতি ছাড়া বিষয়বস্তু স্পষ্টভাবে নিষিদ্ধ AuntMinnieEurope.com.

পোস্টটি মেশিন লার্নিং কি এক মিনিটের মস্তিষ্কের এমআরআই স্ক্যান দিতে পারে? প্রথম দেখা ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• Coinsmart. ইউরোপের সেরা বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জ।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. বিনামূল্যে এক্সেস.
• ক্রিপ্টোহক। Altcoin রাডার। বিনামূল্যে ট্রায়াল.
• সূত্র: https://physicsworld.com/a/can-machine-learning-deliver-one-minute-brain-mri-scans/