論文の概要: MedSynV1: Text-guided Anatomy-aware Synthesis of High-Fidelity 3D CT Images

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.03559v1
• Date: Thu, 5 Oct 2023 14:16:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-06 16:04:47.562863
• Title: MedSynV1: Text-guided Anatomy-aware Synthesis of High-Fidelity 3D CT Images
• Title（参考訳）: MedSynV1:高忠実度3次元CT画像のテキスト誘導型解剖学的合成
• Authors: Yanwu Xu, Li Sun, Wei Peng, Shyam Visweswaran, and Kayhan Batmanghelich
• Abstract要約: 本稿では,テキスト情報によって誘導される高品質な3次元肺CT画像を作成するための革新的な手法を提案する。 現在の最先端のアプローチは、低解像度の出力に限られており、放射線学レポートの豊富な情報を不活用している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.70945853563019
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: This paper introduces an innovative methodology for producing high-quality 3D lung CT images guided by textual information. While diffusion-based generative models are increasingly used in medical imaging, current state-of-the-art approaches are limited to low-resolution outputs and underutilize radiology reports' abundant information. The radiology reports can enhance the generation process by providing additional guidance and offering fine-grained control over the synthesis of images. Nevertheless, expanding text-guided generation to high-resolution 3D images poses significant memory and anatomical detail-preserving challenges. Addressing the memory issue, we introduce a hierarchical scheme that uses a modified UNet architecture. We start by synthesizing low-resolution images conditioned on the text, serving as a foundation for subsequent generators for complete volumetric data. To ensure the anatomical plausibility of the generated samples, we provide further guidance by generating vascular, airway, and lobular segmentation masks in conjunction with the CT images. The model demonstrates the capability to use textual input and segmentation tasks to generate synthesized images. The results of comparative assessments indicate that our approach exhibits superior performance compared to the most advanced models based on GAN and diffusion techniques, especially in accurately retaining crucial anatomical features such as fissure lines, airways, and vascular structures. This innovation introduces novel possibilities. This study focuses on two main objectives: (1) the development of a method for creating images based on textual prompts and anatomical components, and (2) the capability to generate new images conditioning on anatomical elements. The advancements in image generation can be applied to enhance numerous downstream tasks.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,テキスト情報を用いた高品質な3次元肺CT画像作成手法を提案する。 拡散に基づく生成モデルが医療画像にますます使われている一方で、現在の最先端のアプローチは低解像度の出力に限られており、放射線学レポートの豊富な情報を不活用している。 放射線レポートは、追加のガイダンスを提供し、画像合成のきめ細かい制御を提供することで、生成プロセスを強化することができる。 それでも、高解像度の3D画像へのテキスト誘導生成の拡大は、重要な記憶と解剖学的詳細保存の課題を引き起こす。 メモリ問題に対処するため,UNetアーキテクチャを改良した階層型スキームを導入する。 まず,テキストに条件づけられた低解像度画像を合成し,それに続くボリュームデータ生成の基盤として機能する。 生成した試料の解剖学的可溶性を確保するため,ct画像と連動して血管,気道,球状分節マスクを作製し,さらなる指導を行う。 このモデルは、テキスト入力とセグメンテーションタスクを使用して合成画像を生成する能力を示す。 比較評価の結果,ganおよび拡散法に基づく最も先進的なモデルと比較して,特に断裂線,気道,血管構造などの重要な解剖学的特徴を正確に保持する手法が優れていることが示された。 この革新は新しい可能性をもたらす。 本研究は,(1)文章的プロンプトと解剖学的要素に基づく画像作成手法の開発,(2)解剖学的要素を条件とした新たな画像生成機能の開発,という2つの目的に焦点を当てた。 画像生成の進歩は、多くの下流タスクを強化するために応用できる。

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