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FlowNet-PET:用于 PET 成像中呼吸运动校正的无监督学习

图像与视频处理 2022-08-04 v3 机器学习

摘要

为校正 PET 成像中的呼吸运动,我们构建了可解释的无监督深度学习技术 FlowNet-PET。该网络经训练以预测来自不同呼吸幅度范围的两帧 PET 图像间的光流。训练后的模型对齐不同的回顾性门控 PET 图像,提供计数统计类似于非门控图像但最终图像无模糊效应的结果。FlowNet-PET 应用于拟人化数字体模数据,其提供了设计稳健度量以量化校正效果的可能性。将预测光流与真值比较时,中位绝对误差小于像素与切片宽度。通过与无运动图像比较并计算肿瘤的交并比(IoU)以及校正前后无运动肿瘤体积内的包裹活度与变异系数(CoV),说明了改进效果。网络提供的平均相对改进分别为 IoU 64%、总活度 89% 与 CoV 75%。FlowNet-PET 取得了与传统回顾性相位分箱方法相似的结果,但仅需六分之一的扫描时长。代码与数据已公开(https://github.com/teaghan/FlowNet_PET)。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.14147,
  title  = {FlowNet-PET: Unsupervised Learning to Perform Respiratory Motion Correction in PET Imaging},
  author = {Teaghan O'Briain and Carlos Uribe and Kwang Moo Yi and Jonas Teuwen and Ioannis Sechopoulos and Magdalena Bazalova-Carter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14147},
  year   = {2022}
}