RT-SRTS：基于单张 X 射线投影的角度无关实时三维重建与肿瘤分割
图像与视频处理
2024-04-01 v2 计算机视觉与模式识别
摘要
放疗是肿瘤的主要治疗方法之一，但呼吸引起的器官运动限制了其精度。近年来，从单张 X 射线投影进行三维成像作为一种有前景的方法受到广泛关注以解决此问题。然而，现有方法只能重建三维图像而不能直接定位肿瘤，且仅在固定角度成像下得到验证，无法完全满足放疗中运动控制的要求。本研究提出一种新颖的成像方法 RT-SRTS，其基于多任务学习（MTL）将三维成像与肿瘤分割集成至单一网络中，并从任意角度的单张 X 射线投影实现实时同步三维重建与肿瘤分割。此外，提出了注意力增强校准器（AEC）与不确定区域细化（URE）模块，以辅助特征提取并提升分割精度。所提方法在 15 例患者病例上进行了评估，并与三种最先进（state-of-the-art）方法比较。其不仅提供更优的三维重建，还展现出可观的肿瘤分割结果。同步重建与分割可在约 70 ms 内完成，显著快于实时肿瘤追踪所需时间阈值。AEC 与 URE 的有效性也在消融研究中得到验证。本工作代码见 https://github.com/ZywooSimple/RT-SRTS。
引用
@article{arxiv.2310.08080,
title = {RT-SRTS: Angle-Agnostic Real-Time Simultaneous 3D Reconstruction and Tumor Segmentation from Single X-Ray Projection},
author = {Miao Zhu and Qiming Fu and Bo Liu and Mengxi Zhang and Bojian Li and Xiaoyan Luo and Fugen Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08080},
year = {2024}
}