基于点云的心脏 SPECT MPI 与 CTA 配准及图像融合
图像与视频处理
2024-02-13 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
本文提出了一种基于点云的心脏单光子发射计算机断层成像(SPECT)心肌灌注图像(MPI)与心脏计算机断层扫描血管造影(CTA)之间的配准与图像融合方法。首先,使用不同的 U-Net 神经网络对 SPECT 与 CTA 图像中的左心室(LV)心外膜区域(LVER)进行分割,以生成左心室心外膜轮廓(LVEC)的点云。其次,根据心脏解剖结构特征,在 SPECT 与 CTA 图像体数据中手动标记前室间沟与后室间沟(APIG)的特征点。第三,我们开发了一个内部程序,对 APIG 特征点进行粗配准,以确保 SPECT 与 CTA 图像之间心脏朝向的一致性。第四,采用 ICP、SICP 或 CPD 算法对 SPECT 与 CTA 图像中左心室心外膜表面(LVER)的点云(连同 APIG 特征点)进行精细配准。最后,在精细配准之后实现 SPECT 与 CTA 之间的图像融合。实验结果表明,心脏朝向对齐良好,最优配准方法(带仿射变换的 CPD)的平均距离误差始终小于 3 毫米。所提方法能够有效融合心脏 CTA 解剖结构与 SPECT 功能图像,展示了通过结合两种成像模式互补优势来辅助心脏疾病精确诊断的潜力。
引用
@article{arxiv.2402.06841,
title = {Point cloud-based registration and image fusion between cardiac SPECT MPI and CTA},
author = {Shaojie Tang and Penpen Miao and Xingyu Gao and Yu Zhong and Dantong Zhu and Haixing Wen and Zhihui Xu and Qiuyue Wei and Hongping Yao and Xin Huang and Rui Gao and Chen Zhao and Weihua Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06841},
year = {2024}
}