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Accès ouvert déclaré 2026 article

Diffusion MRI experimental design optimization for microstructure imaging

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Accurate characterization of brain tissue microstructure using diffusion MRI (dMRI) depends on data acquisition protocols. While optimal design has been explored through Fisher information, empirical subsampling of large datasets and machine learning strategies, a unified approach of optimization for diverse white and gray matter biophysical models remains necessary. To this end, we propose a generalized protocol design framework based on the Cramér-Rao Lower Bound (CRLB), which accommodates user-defined constraints while comprehensively optimizing across parameter spaces. By implementing biophysical models in a differentiable environment to compute gradients using automatic differentiation, we avoid the approximation errors of finite-difference methods and the scalability limitations of derivative-free optimization. This enables stable, reproducible convergence for high-dimensional, nonlinear models. Moreover, this approach produces data acquisition protocols that improve the estimation accuracy of microstructural metrics such as axonal diameter indices, diffusivities, and compartment water-exchange rates, thereby enhancing the fidelity of biophysical modeling for research and clinical applications. Experimental design optimization for diffusion MRI improves brain tissue microstructure estimation. The framework uses the Cramér-Rao Lower Bound and automatic differentiation to optimize data acquisition for diverse white and gray matter models.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Diffusion MRI experimental design optimization for microstructure imaging
Date Crossref
19/05/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Advanced Neuroimaging Techniques and ApplicationsFunctional Brain Connectivity StudiesMRI in cancer diagnosis

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