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用于 CBCT 到 CT 合成的能量引导扩散模型

图像与视频处理 2023-08-08 v1 计算机视觉与模式识别 医学物理

摘要

锥形束 CT(CBCT)在自适应放疗(ART)中通过精准提供器官解剖结构变化时的放射治疗发挥着关键作用。然而,CBCT 图像受散射线噪声和伪影影响,使得仅依赖 CBCT 进行精确剂量计算和准确组织定位具有挑战性。因此,需要在保留解剖结构的同时提高 CBCT 图像质量和亨斯菲尔德单位(HU)精度。为增强 CBCT 在 ART 中的作用与应用价值,我们提出一种能量引导扩散模型(EGDiff),并在胸部肿瘤数据集上进行实验,从 CBCT 生成合成 CT(sCT)。实验结果显示了令人印象深刻的性能:平均绝对误差为 26.87±\pm6.14 HU,结构相似性指数为 0.850±\pm0.03,sCT 的峰值信噪比为 19.83±\pm1.39 dB,sCT 的归一化互相关系数为 0.874±\pm0.04。这些结果表明,我们的方法在精度和视觉质量上优于最先进的无人监督合成方法,生成更优的 sCT 图像。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.03354,
  title  = {Energy-Guided Diffusion Model for CBCT-to-CT Synthesis},
  author = {Linjie Fu and Xia Li and Xiuding Cai and Dong Miao and Yu Yao and Yali Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03354},
  year   = {2023}
}