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Bayesian MRI reconstruction with joint uncertainty estimation using diffusion models
No full textPurpose
We introduce a framework that enables efficient sampling from learned probability distributions for MRI reconstruction.
Method
Samples are drawn from the posterior distribution given the measured k-space using the Markov chain Monte Carlo (MCMC) method, different from conventional deep learning-based MRI reconstruction techniques. In addition to the maximum a posteriori estimate for the image, which can be obtained by maximizing the log-likelihood indirectly or directly, the minimum mean square error estimate and uncertainty maps can also be computed from those drawn samples. The data-driven Markov chains are constructed with the score-based generative model learned from a given image database and are independent of the forward operator that is used to model the k-space measurement.
Results
We numerically investigate the framework from these perspectives: (1) the interpretation of the uncertainty of the image reconstructed from undersampled k-space; (2) the effect of the number of noise scales used to train the generative models; (3) using a burn-in phase in MCMC sampling to reduce computation; (4) the comparison to conventional
-wavelet regularized reconstruction; (5) the transferability of learned information; and (6) the comparison to fastMRI challenge.
Conclusion
A framework is described that connects the diffusion process and advanced generative models with Markov chains. We demonstrate its flexibility in terms of contrasts and sampling patterns using advanced generative priors and the benefits of also quantifying the uncertainty for every pixel
Quantitative Magnetic Resonance Imaging of the NIST Phantom
No full textMagnetic resonance imaging dataset of the T1 layer of the NIST Phantom Model 106 (https://doi.org/10.1002/mrm.28779) acquired with inversion-recovery balanced steady-state free-precession (IR-bSSFP), inversion-recovery fast low angle shot (IR-FLASH) sequences, inversion-recovery single-echo spin echo, single-echo spin echo, gradient echo and FLASH-based B1 mapping sequence with preconditioning RF pulse.
The files are intended to be used with the Berkeley Advanced Reconstruction Toolbox (https://doi.org/10.5281/zenodo.592960). Each dataset consists of a ASCII Text-encoded header (.hdr) and a binary-encoded complex float file (.cfl).
data_GSM_t1
Type: Gold-Standard T1 measurement
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: IR Single-Echo Spin-Echo
TR|TE [ms]: 10000|12
T_INV [ms]: 35 75 100 125 150 250 1000 1500 2000 3000
Inversion: Slice Selective
Dimensions: 2
FOV [mm]: 192
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 130 Hz/Px
data_GSM_t2
Type: Gold-Standard T2 measurement
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: Single-Echo Spin-Echo
TR|TE [ms]: 10000|(12 20 30 40 70 100 150 200 250 350)
Dimensions: 2
FOV [mm]: 192
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 130Hz/Px
data_b0_gre
Type: B0 Map
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: Two GRE Acquisitions with different TE, "gre_field_mapping" Sequence
TR|TE1|TE2 [ms]: 400|4.92|7.38
Flipangle [deg]: 60
Dimensions: 2
FOV [mm]: 220
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 849 Hz/Px
data_b1_precond
Type: B1 Map
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: Preconditioned RF pulse with TurboFLASH Readout
TR|TE [ms]: 6830|2.25
FA [deg]: 8
FA preconditioning pulse [deg]: 80
Dimensions: 2
FOV [mm]: 220
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 490 Hz/Px
data_irflash
Type: Radial Single-Shot Inversion-Recovery FLASH
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: IR FLASH
TR|TE [ms]: 3.8|2.26
FA [deg]: 8
T_RF [ms]: 1
BWTP: 4
Inversion Block Length [ms]: 15
#Tiny GA: 7
Number of Radial Spokes: 1200
Inversion: Non-Selective
Spoiling: Random RF
Dimensions: 2
FOV [mm]: 220
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 720 Hz/Px
data_irbssfp
Type: Radial Single-Shot Inversion-Recovery bSSFP
Object: Single-slice of the T1 spheres of the NIST phantom (Model 106)
Sequence: IR bSSFP
TR|TE [ms]: 4.5|2.25
FA [deg]: 45
T_RF [ms]: 1
Inversion Block Length [ms]: 15
BWTP: 4
#Tiny GA: 7
Number of Radial Spokes: 1000
Inversion: Non-Selective
Dimensions: 2
FOV [mm]: 220
Matrix size: 256x256
Receiver Bandwidth: 720 Hz/Px
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Zum Fernsehspiel und zur Fernsehserie der DDR Interviews mit Hans Muencheberg, Manfred Seidowsky, Willi Urbanek und Heide Hess
No full text'In dem vorliegenden Band sind vier Gespraeche mit Zeitzeugen und Mitgestaltern der Fernsehspiel- und Seriengeschichte der DDR abgedruckt. Die Interviews fanden in den Jahren 1995 und 1996 im Rahmen der Arbeit des Teilprojekts 'Fernsehserien' des Sonderforschungsbereichs 'Bildschirmmedien' statt. Hans Muenchebergs Taetigkeit als Fernsehspiel-Dramaturg reicht bis in die Anfangsjahre des Fernsehens der DDR zurueck; Dr. Manfred Seidowsky war Leiter und Chefdramaturg der Abteilung 'Fernsehserie', die 1968 beim Fernsehen der DDR eingerichtet wurde. Willi Urbanek, Autor und Regisseur der 'Roten Bergsteiger' hat mit dieser fruehen Fernsehserie Seriengeschichte geschrieben. Dr. Heide Hess arbeitete als Dramaturgin in der 'Serien'-Abteilung und begleitete in dieser Funktion auch einige der letzten Serienproduktionen des Fernsehens der DDR vor und waehrend der Wende. Die Interviews beschaeftigen sich mit den Urspruengen und der Entwicklung des Fernsehspiels und der Serienform im Fernsehen der DDR und beleuchten sowohl institutions- und programmgeschichtliche als auch dramaturgiegeschichtliche Aspekte. Die Texte enthalten umfangreiche Hintergrundinformationen zum Produktionsprozess und gegen einen detaillierten Einblick in die Taetigkeit von Dramaturgen, Autoren, Regisseuren. Sie thematisieren darueberhinaus die produktiven aber auch die konfliktraechtigen Phasen in der Fernseh-Arbeit. Insgesamt fuegen sich die vier Interviews zu einer fundierten Rueckschau auf wichtige Programmsegmente des Fernsehens der DDR zusammen. Um den Gebrauchswert zu erhoehen, sind die Texte mit Angaben zu den erwaehnten Fernsehspielen und Fernsehserien versehen, die insbesondere sendegeschichtliche Daten hinzuliefern. Ein kombiniertes Werk- und Personenregister wird dem an speziellen Details interessierten Leser den schnellen Zugriff auf einzelne Textstellen erleichtern.' (Textauszug). Inhaltsverzeichnis: Hans Muenchenberg, Uta Loecher: Vier Jahrzenhte Fernsehdramaturgie in der DDR (7-44); Manfred Seidowsky, Uta Loecher: Zur Entwicklung serieller Genres im Fernsehen der DDR (45-70); Willi Urbanek, Martin Heinzel: Serienstrat im DFF - 'Rote Bergsteiger' (71-92); Heide Hess, Martin Heinzel: Serien im Fernsehen der DDR in den 70er und 80er Jahren (93-111)SIGLEAvailable from UB Muenster(6)-3F25247 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman
Review of Martin Heide, Die Testamente Isaaks und Jakobs. Edition und Übersetzung der arabischen und äthiopischen Versionen, Aethiopistische Forschungen, 56 (Wiesbaden: Harrassowitz Verlag, 2000)
No full textReview of Martin Heide, Die Testamente Isaaks und Jakobs. Edition und Übersetzung der arabischen und äthiopischen Versionen, Aethiopistische Forschungen, 56 (Wiesbaden: Harrassowitz Verlag, 2000)
Der Geistliche Martin Scherer und die Stiftung des Kreuzwegs in Heide: Aus dem kirchlichen Leben Dithmarschens vor der Reformation
Full text linkDer Aufsatz befasst sich mit einem wenig bekannten Phänomen der Kirchen- und Frömmigkeitsgeschichte in Dithmarschen und ordnet es in die Dynamik der praxis pietatis im Jahrhundert vor der Reformation ein. Im Mittelpunkt steht der Marktflecken Heide, der in der zweiten Hälfte des 15. Jahrhunderts zum politischen Zentrum der Bauernrepublik Dithmarschen wurde. Jahrhunderts zum politischen Zentrum der Bauernrepublik Dithmarschen wurde. Dort stiftete der Geistliche Martin Scherer, der 1496 eine Pilgerreise nach Jerusalem unternommen hatte, einen Kreuzweg, der von der Heider St.-Jürgens-Kirche zu einer Kapelle im Osten des Ortes führte. Obwohl von dieser Kreuzweggründung nichts überliefert ist, lässt sich die Gründung anhand der wenigen vorhandenen Quellen einordnen. Wahrscheinlich war er direkt dem Kreuzweg nachempfunden, der Ende der 1480er Jahre in Lübeck errichtet wurde und von dem mehrere Kreuzwegstationen erhalten sind. Die frühen Kreuzwegstationen, die in der zweiten Hälfte des 15. Jahrhunderts im deutschsprachigen Raum entstanden, umfassten zunächst nur zwei Stationen. Nach dem Vorbild der Sieben Stürze Jesu auf dem Weg zum Kreuz wurden jedoch auch Kreuzwegstationen mit sieben Stationen errichtet, wie etwa in Lübeck, Nürnberg oder Bamberg, die mit ihrem Bildprogramm die Passion Christi nachvollziehbar machten. Diese konkrete Anschaulichkeit wurde noch dadurch verstärkt, dass die Kreuzwegstationen von ihren Stiftern nach der Entfernung des Leidensweges Jesu in Jerusalem bemessen wurden, wie es auch für Heide dokumentiert ist. Martin Scherer wird die Via dolorosa in Jerusalem gegangen sein, und so konnte er später seinen Kreuzweg in Heide auf eine authentische, wenn auch nicht unbedingt präzise Messung stützen. Scherer ist einer der wenigen Geistlichen des Spätmittelalters in Dithmarschen, von denen man sich ein Bild machen kann. Ein Steinrelief an der Kirche in Weddingstedt und ein Holzrelief in der St.-Jürgens-Kapelle in Heide zeigen den 1515 verstorbenen Geistlichen kniend im Gebet vor der Auferstehung Christi. Zumindest die hochwertige Schnitzarbeit in Heide, die vielleicht als Epitaph in Auftrag gegeben wurde, könnte mit dem von Scherer gestifteten Kreuzweg in Heide in Verbindung stehen.This essay deals with a little-known phenomenon in the history of the church and piety in Dithmarschen and places it in the dynamic of praxis pietatis in the century before the Reformation. The focus is on the market town of Heide, which became the political centre of the peasant republic of Dithmarschen in the second half of the 15th century. There, the clergyman Martin Scherer, who had undertaken a pilgrimage to Jerusalem in 1496, founded a Way of the Cross that led from St Jürgen’s Church in Heide to a chapel to the east of the town. Although nothing has survived of this foundation of the Way of the Cross, the few sources available allow us to categorise the foundation. It was probably directly modelled on the Way of the Cross which was erected in Lübeck at the end of the 1480s and of which several Stations of the Cross have survived. The early Stations of the Cross, which were established in German-speaking countries in the second half of the 15th century, initially comprised only two stations. However, following the example of the Seven Falls of Jesus on the way to the cross, Stations of the Cross with seven stations were also erected, such as in Lübeck, Nuremberg or Bamberg, which made the Passion of Christ comprehensible with their pictorial programme. This concrete vividness was further enhanced by the fact that the Stations of the Cross were measured by their founders according to the distance of Jesus’ Way of Sorrows in Jerusalem, as is also documented for Heide. Martin Scherer will have walked the Via dolorosa in Jerusalem, and so he was later able to base his Way of the Cross in Heide on an authentic, if not necessarily precise, measurement. Scherer is one of the few clergymen of the late Middle Ages in Dithmarschen of whom one can form a picture. A stone relief on the church in Weddingstedt and a wooden relief in St Jürgen’s Chapel in Heide show the clergyman, who died in 1515, kneeling in prayer before the resurrection of Christ. At least the high-quality carving in Heide, perhaps commissioned as an epitaph, could be connected to the Stations of the Cross in Heide donated by Scherer
Bayesian MRI Reconstruction with Joint Uncertainty Estimation using Diffusion Models
No full textWe introduce a framework that enables efficient sampling from learned probability distributions for MRI reconstruction. Different from conventional deep learning-based MRI reconstruction techniques, samples are drawn from the posterior distribution given the measured k-space using the Markov chain Monte Carlo (MCMC) method. In addition to the maximum a posteriori (MAP) estimate for the image, which can be obtained with conventional methods, the minimum mean square error (MMSE) estimate and uncertainty maps can also be computed. The data-driven Markov chains are constructed from the generative model learned from a given image database and are independent of the forward operator that is used to model the k-space measurement. This provides flexibility because the method can be applied to k-space acquired with different sampling schemes or receive coils using the same pre-trained models. Furthermore, we use a framework based on a reverse diffusion process to be able to utilize advanced generative models. The performance of the method is evaluated on an open dataset using 10-fold undersampling in k-space
Bemerkungen zu einer Rezension, und zugleich Überlegungen zur Editionspraxis christlich-arabischer bzw. äthiopischer Übersetzungsliteratur
Full text linkA recently published review on the Testament of Abraham (as ed. by M. Heide) is raising important questions that deal with the adequate method of preparing critical editions of Oriental texts. Besides, the review has not a small number of misunderstandings that need to be clarified
Auswertung von Grundwasserstandsdaten auf dem Weinberg Campus der Martin-Luther-Universität Halle in Heide-Süd
Full text linkDie hydrodynamische Situation in der Stadt Halle ist wegen der Heterogenität der Aquiferstrukturen in Locker- und Festgesteinsgebieten sehr komplex. Im Nordwesten der Stadt wurde ein dichtes Netz von Beobachtungsmessstellen eingerichtet, das im Rahmen der vorliegenden Arbeit für die Abgrenzung von Einzugsgebieten, zur Zeitreihenanalyse und für Kreuzkorrelationen zwischen Grundwasserstands- und Klimadaten genutzt wurde. Die Ergebnisse zeigen ein differenziertes Strömungsbild mit einem Abfluss zur Saale und indirektem unterirdischem Abfluss. Die Zeitreihenanalyse wurde anhand der stündlich gemessenen Grundwasserstände einer Messstelle durchgeführt und zeigt sowohl die Jahresperiode als auch kurzfristigere Perioden von 9 und 11 Tagen. Der Vergleichzwischen Grundwasserständen und der kumulierten Klimatischen Wasserbilanz zeigt eine signifikante Zeitverzögerung von 9 Tagen und 60 Tagen zwischen beiden Ganglinien, die als lokale Reaktionszeit und Reaktionszeit desEinzugsgebiets gedeutet werden können.The hydrodynamical situation of the town of Halle is very complex due to different aquifers both in hard rocks and unconsolidated rocks. To the northwest of the city a dense net of observation wells was established used in an investigation of groundwater levels for the outline of catchment areas, time series analysis and cross correlations between groundwater levels and climatic data to clarify their dependencies. The results show a differentiation in the catchment with a direct flow to the river Saale and an indirect subsurface discharge. The time series analysis of one well that was observed hourly shows annual periodicity as well as some subordinate short periods of 9 and 11 days. The comparison of groundwater levels and at cumulated climatic water balance outlines a time shift of 9 daysand 60 days between both “hydrographs”, interpreted as the reaction of the local conditions and of the catchment
Jack Alive / Martin Dead : The Location of the "Author" in Jack London\u27s Martin Eden
No full textThis essay is an attempt to read Martin Eden, Jack Londonʼs autobiographical novel, in terms of the inextricable relationship between the author and the protagonist. Critics have often taken the unbalanced plot and the lack of ironic distance between narrator and character in Martin Eden as the technical weakness of London, but this paper argues that the achievement of this novel owes a great deal to the attachment of London to Martin. The unbalanced structure is a necessary product of the severe struggle of the author to kill his romantic alter ego. // Martin, who aspires to win Ruth Morse, tries to cross class boundaries by making a career of a writer. Even after realizing the emptiness of Ruth, who turns out to be nothing but a typical figure of the bourgeoisie, he somehow persists in loving her. The notion underlying here is that, for Martin, love, career and art are fundamentally inseparable. He objects to the aestheteʼs view of Brissenden on account of his separation of art from career. Martinʼs identity and life consist only in the triunity of love/career/art; the alternative is the repudiation of life. Thus, the unnatural delay of his disappointment in love can be regarded as Londonʼs strategy to set the suicide of Martin as the necessary consequence of the story. // By finishing the story and killing Martin, London finally detaches himself from Martin, reconstructs his self, and, unlike Martin, survives as a professional writer. In this sense, Martin Eden is a story about “writerʼs self-reconstruction.
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