論文の概要: Direct Reconstruction of Linear Parametric Images from Dynamic PET Using
Nonlocal Deep Image Prior
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.10359v1
- Date: Fri, 18 Jun 2021 21:30:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-06-22 15:09:14.377331
- Title: Direct Reconstruction of Linear Parametric Images from Dynamic PET Using
Nonlocal Deep Image Prior
- Title(参考訳): 非局所深部画像を用いた動的PETからの線形パラメトリック画像の直接再構成
- Authors: Kuang Gong, Ciprian Catana, Jinyi Qi and Quanzheng Li
- Abstract要約: PETシングラムからパラメトリック画像を直接推定する直接再構成法が開発されている。
受信回数が限られているため、信号対雑音比(SNR)と直接再構成フレームワークによって生成されたパラメトリック画像の解像度は依然として限られている。
近年,多数の高品質なトレーニングラベルが利用可能である場合に,医用画像復調・復調に教師付き深層学習法がうまく応用されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.747210115485487
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Direct reconstruction methods have been developed to estimate parametric
images directly from the measured PET sinograms by combining the PET imaging
model and tracer kinetics in an integrated framework. Due to limited counts
received, signal-to-noise-ratio (SNR) and resolution of parametric images
produced by direct reconstruction frameworks are still limited. Recently
supervised deep learning methods have been successfully applied to medical
imaging denoising/reconstruction when large number of high-quality training
labels are available. For static PET imaging, high-quality training labels can
be acquired by extending the scanning time. However, this is not feasible for
dynamic PET imaging, where the scanning time is already long enough. In this
work, we proposed an unsupervised deep learning framework for direct parametric
reconstruction from dynamic PET, which was tested on the Patlak model and the
relative equilibrium Logan model. The patient's anatomical prior image, which
is readily available from PET/CT or PET/MR scans, was supplied as the network
input to provide a manifold constraint, and also utilized to construct a kernel
layer to perform non-local feature denoising. The linear kinetic model was
embedded in the network structure as a 1x1 convolution layer. The training
objective function was based on the PET statistical model. Evaluations based on
dynamic datasets of 18F-FDG and 11C-PiB tracers show that the proposed
framework can outperform the traditional and the kernel method-based direct
reconstruction methods.
- Abstract(参考訳): PET画像モデルとトレーサ運動学を統合フレームワークで組み合わせることで,測定したPETシングラムから直接パラメトリック画像を推定する直接再構成法を開発した。
受信回数が限られているため、信号対雑音比(SNR)と直接再構成フレームワークによって生成されたパラメトリック画像の解像度は依然として限られている。
近年,高品位トレーニングラベルが多数用意されている医療画像診断において,教師付き深層学習法が有効である。
静的PETイメージングでは、走査時間を拡張して高品質なトレーニングラベルを取得することができる。
しかし、これは走査時間が十分長い動的PETイメージングでは実現不可能である。
本研究では,Patlakモデルと相対平衡ローガンモデルを用いて,動的PETから直接パラメトリック再構成を行うための教師なしディープラーニングフレームワークを提案する。
PET/CTやPET/MRスキャンから手軽に手に入る解剖学的前駆体像をネットワーク入力として提供し、多様体制約を提供し、カーネル層を構築して非局所的特徴認知を行う。
線形運動モデルはネットワーク構造に1x1畳み込み層として埋め込まれた。
訓練対象関数はPET統計モデルに基づいていた。
18f-fdgおよび11c-pibトレーサの動的データセットに基づく評価では,提案手法が従来法およびカーネル法に基づく直接再構成法を上回った。
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