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基于变分可逆网络的全数字化脑 PET 衰减校正合成 CT 生成

图像与视频处理 2023-10-04 v1 机器学习 神经元与认知

摘要

衰减校正(AC)对于生成无伪影且定量准确的 positron emission tomography(PET)图像至关重要。然而,PET 的 AC 面临包括扫描间运动以及结构体素强度到 PET 衰减校正因子的错误转换等挑战。如今,在结合 PET 与 computed tomography(CT)的设备商用化之后,定量 PET 的 AC 问题已得到很大程度的解决。同时,考虑到无需解剖成像的深度学习方法进行 PET AC 的可行性,本文开发了一种 PET AC 方法,该方法利用深度学习从非衰减校正 PET 图像生成连续值的 CT 图像,用于脑 PET 成像中的 AC。具体而言,提出了一种结合可变增强策略的可逆网络,能够实现双向推理过程,用于合成 CT 生成(IVNAC)。为评估所提算法的性能,我们使用对比算法(如 Cycle-GAN 和 Pix2pix)对来自 37 名临床患者的共计 1440 个数据进行了全面研究。感知分析与定量评估表明,用于 PET AC 的可逆网络优于其他现有 AC 模型,这证明了所提方法的潜力以及无需 CT 实现脑 PET AC 的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.01885,
  title  = {Synthetic CT Generation via Variant Invertible Network for All-digital Brain PET Attenuation Correction},
  author = {Yu Guan and Bohui Shen and Xinchong Shi and Xiangsong Zhang and Bingxuan Li and Qiegen Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01885},
  year   = {2023}
}