スカウト加速モーション推定と削減（サマー）

目的：臨床的に許容される再構築時間を促進するナビゲーター/追跡のない遡及的動き推定手法を実証する。 方法：スカウト加速運動推定と還元（SAMER）は、3〜5秒、低解像度のスカウトスキャンと、感覚プラスモーションフォワードモデルのデータ一貫性エラーを最小限に抑えることにより、モーション状態を独立して決定するための新しいシーケンスを並べ替えます。これにより、モーション推定中にイメージングボリュームの更新が不要なため、時間のかかる交互の最適化が排除されます。Samerアプローチは、広範なシミュレーションを通じて定量的に評価され、複数のモーションシナリオと臨床イメージングのコントラストでin vivoで評価されました。最後に、サマーは高度なエンコーディング（Wave-caipi）と相乗的に組み合わされて、迅速なモーションのないイメージングを促進しました。 結果：高度に加速されたスカウトは、正確な動きの軌跡推定（精度〜0.2 mmまたは程度）を達成するのに十分な情報を提供しました。新規シーケンスの並べ替えにより、臨床イメージングのコントラストを維持しながら、モーションパラメーターの推定と画像再構成の安定性が向上しました。モーション推定（〜4 s/shot）の臨床的に許容される計算時間は、ショット全体で完全に分離可能な（非交換）モーション検索を通じて実証されています。in vivoで実質的なアーティファクトの減少が実証され、定量的誤差メトリックの対応する改善が実証されました。最後に、波動コードへのサマーの拡張により、r = 9倍加速までの急速な高品質イメージングが可能になりました。 結論：サマーは、遡及的な動きの推定と修正のための計算スケーラビリティを大幅に改善しました。

PURPOSE: To demonstrate a navigator/tracking-free retrospective motion estimation technique that facilitates clinically acceptable reconstruction time. METHODS: Scout accelerated motion estimation and reduction (SAMER) uses a single 3-5 s, low-resolution scout scan and a novel sequence reordering to independently determine motion states by minimizing the data-consistency error in a SENSE plus motion forward model. This eliminates time-consuming alternating optimization as no updates to the imaging volume are required during the motion estimation. The SAMER approach was assessed quantitatively through extensive simulation and was evaluated in vivo across multiple motion scenarios and clinical imaging contrasts. Finally, SAMER was synergistically combined with advanced encoding (Wave-CAIPI) to facilitate rapid motion-free imaging. RESULTS: The highly accelerated scout provided sufficient information to achieve accurate motion trajectory estimation (accuracy ~0.2 mm or degrees). The novel sequence reordering improved the stability of the motion parameter estimation and image reconstruction while preserving the clinical imaging contrast. Clinically acceptable computation times for the motion estimation (~4 s/shot) are demonstrated through a fully separable (non-alternating) motion search across the shots. Substantial artifact reduction was demonstrated in vivo as well as corresponding improvement in the quantitative error metric. Finally, the extension of SAMER to Wave-encoding enabled rapid high-quality imaging at up to R = 9-fold acceleration. CONCLUSION: SAMER significantly improved the computational scalability for retrospective motion estimation and correction.