利用两阶段机器学习模型模拟临床肌肉 B 超声图像
图像与视频处理
2024-12-10 v1 计算机视觉与模式识别
机器学习
摘要
研究级超声扫描仪如 Verasonics Vantage 常缺乏临床系统所使用的高级图像处理算法。采用平面波成像（常用于剪切波弹性成像, SWEI）时的图像质量更差——该方法为换取更高的时域分辨率。结果是，来自 SWEI 的延迟求和图像可读性有限。本项目中，训练了一个两阶段机器学习模型，用于增强使用 Verasonics Vantage 系统获取的单平面波肌肉图像。该模型的第一阶段由用于模拟平面波复合、直方图匹配和无锐化掩模的 U-Net 构成。第二阶段由用于从无配对图像模拟临床肌肉 B 超声的 CycleGAN 构成。该两阶段模型在 Verasonics Vantage 研究级超声扫描仪上实现，能够在单平面波发射时以 28.5 +/- 0.6 FPS 的帧率提供高速图像形成。两位医生的阅读研究表明，这些处理后的图像相对于原始平面波图像在结构保真度和斑点减少方面具有显著优势。
引用
@article{arxiv.2412.05758,
title = {Emulating Clinical Quality Muscle B-mode Ultrasound Images from Plane Wave Images Using a Two-Stage Machine Learning Model},
author = {Reed Chen and Courtney Trutna Paley and Wren Wightman and Lisa Hobson-Webb and Yohei Harada and Felix Jin and Ouwen Huang and Mark Palmeri and Kathryn Nightingale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.05758},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 10 figures