論文の概要: Single volume lung biomechanics from chest computed tomography using a mode preserving generative adversarial network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.07878v1
• Date: Fri, 15 Oct 2021 06:17:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-10-18 15:26:02.317548
• Title: Single volume lung biomechanics from chest computed tomography using a mode preserving generative adversarial network
• Title（参考訳）: 胸部CTからの単体積肺バイオメカニクス
• Authors: Muhammad F. A. Chaudhary, Sarah E. Gerard, Di Wang, Gary E. Christensen, Christopher B. Cooper, Joyce D. Schroeder, Eric A. Hoffman, Joseph M. Reinhardt
• Abstract要約: 単一のCTスキャンから直接局所組織拡張を推定するための生成的対向学習手法を提案する。 提案手法はSPIROMICSコホートから2500名の被験者を対象に訓練,評価を行った。 提案モデルでは,PSNR18.95デシベル,SSIM0.840,スピアマン相関0.61,高分解能1mm3で達成した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.406580531987418
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Local tissue expansion of the lungs is typically derived by registering computed tomography (CT) scans acquired at multiple lung volumes. However, acquiring multiple scans incurs increased radiation dose, time, and cost, and may not be possible in many cases, thus restricting the applicability of registration-based biomechanics. We propose a generative adversarial learning approach for estimating local tissue expansion directly from a single CT scan. The proposed framework was trained and evaluated on 2500 subjects from the SPIROMICS cohort. Once trained, the framework can be used as a registration-free method for predicting local tissue expansion. We evaluated model performance across varying degrees of disease severity and compared its performance with two image-to-image translation frameworks - UNet and Pix2Pix. Our model achieved an overall PSNR of 18.95 decibels, SSIM of 0.840, and Spearman's correlation of 0.61 at a high spatial resolution of 1 mm3.
• Abstract（参考訳）: 肺の局所組織拡張は通常、複数の肺体積で取得されたctスキャンを登録することによって引き起こされる。 しかし、複数のスキャンを取得すると放射線量、時間、コストが増大し、多くの場合では不可能となり、登録ベースのバイオメカニクスの適用性が制限される。 単一のCTスキャンから直接局所組織拡張を推定するための生成的対向学習手法を提案する。 提案手法はスピロミクスコホートから2500名の被験者を対象に訓練および評価を行った。 トレーニングが完了すると、このフレームワークは、局所的な組織膨張を予測するための登録不要な方法として使用できる。 病気の重症度に応じてモデルの性能を評価し,その性能を2つの画像間翻訳フレームワークであるUNetとPix2Pixと比較した。 提案モデルでは,PSNR18.95デシベル,SSIM0.840,スピアマン相関0.61,高分解能1mm3で達成した。

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