高速4D弾性グループごとの画像登録畳み込み補間の再検討

背景と目的：このペーパーでは、フリーフォーム変形パラダイムに基づいた3D+Tグループワイズ登録の新しく非常に効率的な実装を提案しています。 方法：変形は1D畳み込みのカスケードとしてもたらされ、変換と勾配の評価のための実行時間の大幅な短縮を達成します。 結果：提案された方法は、4D心臓MRIおよび4D胸部CT単モーダルデータセットに適用されています。結果は、古典的なテンソル製品の定式化と比較して、CPU実行とGPUの両方の実行で90％を超える平均ランタイム削減を示しています。 結論：我々の実装は、2乗の違いのメトリック合計のために完全に開発されていますが、他のメトリックに拡張することができ、マルチガラス分解戦略への適応は簡単です。したがって、高次元データが関係するさまざまなアプリケーションで画像登録手順をスピードアップすることは非常に便利です。

BACKGROUND AND OBJECTIVE: This paper proposes a new and highly efficient implementation of 3D+t groupwise registration based on the free-form deformation paradigm. METHODS: Deformation is posed as a cascade of 1D convolutions, achieving great reduction in execution time for evaluation of transformations and gradients. RESULTS: The proposed method has been applied to 4D cardiac MRI and 4D thoracic CT monomodal datasets. Results show an average runtime reduction above 90%, both in CPU and GPU executions, compared with the classical tensor product formulation. CONCLUSIONS: Our implementation, although fully developed for the metric sum of squared differences, can be extended to other metrics and its adaptation to multiresolution strategies is straightforward. Therefore, it can be extremely useful to speed up image registration procedures in different applications where high dimensional data are involved.