Mejor corrección de artefactos de TC de haz cónico a través de la reconstrucción espacial y de canal basada en convolución según modelos de difusión adversaria no supervisados
Autores: Dong, Guoya; He, Yutong; Liu, Xuan; Dai, Jingjing; Xie, Yaoqin; Liang, Xiaokun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Mejor corrección de artefactos de TC de haz cónico a través de la reconstrucción espacial y de canal basada en convolución según modelos de difusión adversaria no supervisados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Tomografía computarizada de haz cónico
Radioterapia guiada por imagen
Imágenes de cbct
Algoritmo de corrección de artefactos de imagen cbct no supervisado
Difusión de convolución espacial
Estructura anatómica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
La tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) tiene un valor clínico significativo en la radioterapia guiada por imagen (IGRT). Sin embargo, las imágenes de CBCT de tejidos blandos de baja densidad suelen estar plagadas de artefactos y ruido, lo que puede llevar a diagnósticos erróneos y mal diagnósticos. Proponemos un nuevo algoritmo de corrección de artefactos de imagen de CBCT no supervisado, llamado Difusión de Convolución Espacial (ScDiff), basado en un modelo de difusión condicional, que combina la capacidad de aprendizaje no supervisado de redes adaptativas generativas (GAN) con las características de entrenamiento estables de los modelos de difusión. Este enfoque puede lograr de manera eficiente y estable la corrección de artefactos de imagen de CBCT, lo que resulta en imágenes de CBCT claras y realistas con estructuras anatómicas completas. El modelo propuesto puede mejorar efectivamente la calidad de imagen de CBCT. Los resultados obtenidos pueden reducir los artefactos preservando la estructura anatómica de las imágenes de CBCT. Comparamos el método propuesto con varios métodos basados en GAN y difusión. Nuestro método logró la mejor calidad de imagen corregida y las mejores métricas de evaluación.
Descripción
La tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) tiene un valor clínico significativo en la radioterapia guiada por imagen (IGRT). Sin embargo, las imágenes de CBCT de tejidos blandos de baja densidad suelen estar plagadas de artefactos y ruido, lo que puede llevar a diagnósticos erróneos y mal diagnósticos. Proponemos un nuevo algoritmo de corrección de artefactos de imagen de CBCT no supervisado, llamado Difusión de Convolución Espacial (ScDiff), basado en un modelo de difusión condicional, que combina la capacidad de aprendizaje no supervisado de redes adaptativas generativas (GAN) con las características de entrenamiento estables de los modelos de difusión. Este enfoque puede lograr de manera eficiente y estable la corrección de artefactos de imagen de CBCT, lo que resulta en imágenes de CBCT claras y realistas con estructuras anatómicas completas. El modelo propuesto puede mejorar efectivamente la calidad de imagen de CBCT. Los resultados obtenidos pueden reducir los artefactos preservando la estructura anatómica de las imágenes de CBCT. Comparamos el método propuesto con varios métodos basados en GAN y difusión. Nuestro método logró la mejor calidad de imagen corregida y las mejores métricas de evaluación.