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用于 MR 到 CT 合成的深度增强回归

医学物理 2018-08-23 v1 人工智能 机器学习

摘要

衰减校正是正电子发射断层扫描(PET)图像重建的基本要求,以实现准确的定量。然而,对于 PET-MRI 而言,衰减校正尤其具有挑战性,因为 PET 和磁共振成像(MRI)均无法直接成像组织衰减特性。基于 MRI 的计算机断层扫描(CT)合成已被提出,作为基于物理和基于分割的方法的替代方案,后者通过分配基于群体水平的组织密度值来生成衰减图。我们提出了一种新颖的深度全卷积神经网络,该网络以递归方式生成合成 CT,通过逐步减小前一网络的残差来提高整体准确性和泛化能力,同时将可训练参数的数量保持在合理范围内。该模型在 20 对预先获取的 MRI/CT 配对数据库上训练,并采用 80:20 划分进行四折随机自助法验证。定量结果表明,所提出的框架优于最先进的基于图谱的方法,将合成 CT 的平均绝对误差(MAE)从 131HU 降低到 68HU,并将 PET 重建误差从 14.3% 降低到 7.2%。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.07431,
  title  = {Deep Boosted Regression for MR to CT Synthesis},
  author = {Kerstin Kläser and Pawel Markiewicz and Marta Ranzini and Wenqi Li and Marc Modat and Brian F Hutton and David Atkinson and Kris Thielemans and M Jorge Cardoso and Sebastien Ourselin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.07431},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted at SASHIMI2018