DIGS：基于变形感知 4D 高斯溅射和低秩自由形式变形模型的动态 CBCT 重建

3D 锥束 CT（CBCT）广泛应用于放射治疗，但因呼吸运动产生运动伪影。常见的临床方法通过将投影片排序为呼吸相位并逐个相位重建图像，但未能考虑呼吸变异性。动态 CBCT 则在每个投影上重建图像，捕捉连续运动而无需相位排序。近期在 4D 高斯溅射（4DGS）中取得的进展为建模动态场景提供了强大的工具，但其在动态 CBCT 的应用仍鲜有探索。现有 4DGS 方法（如 HexPlane）使用隐式运动表示，计算开销大；虽有显式低秩运动模型提出，但缺乏空间正则化，导致高斯运动不一致。为此，本文引入基于自由形式变形（FFD）的显式空间基函数，并提出一种变形感知框架，通过统一的变形场耦合高斯均值位置、尺度和旋转的时间演化，以实现一致性。我们在六个 CBCT 数据集上评估了该方法，显示图像质量显著提升，相较于 HexPlane 实现 6 倍加速。这些结果凸显了变形感知 4DGS 在高效运动补偿 CBCT 重建中的潜力。代码已提供：$\href{https://github.com/Yuliang-Huang/DIGS}{https://github.com/Yuliang-Huang/DIGS}$。