論文の概要: BS-LDM: Effective Bone Suppression in High-Resolution Chest X-Ray Images with Conditional Latent Diffusion Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.15670v3
- Date: Mon, 30 Dec 2024 02:40:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-31 16:00:17.412416
- Title: BS-LDM: Effective Bone Suppression in High-Resolution Chest X-Ray Images with Conditional Latent Diffusion Models
- Title(参考訳): BS-LDM:条件付き潜伏拡散モデルを用いた高分解能胸部X線像の骨抑制効果
- Authors: Yifei Sun, Zhanghao Chen, Hao Zheng, Wenming Deng, Jin Liu, Wenwen Min, Ahmed Elazab, Xiang Wan, Changmiao Wang, Ruiquan Ge,
- Abstract要約: 肺疾患は、Chest X-Ray(CXR)が重要な診断ツールであると共に、重要な世界的な健康上の課題である。
肺病変の検出は、しばしばCXR画像の重なり合う骨構造によって妨げられ、潜在的な誤診につながる。
我々は,高解像度CXR画像の骨を効果的に抑制するために,BS-LDMと呼ばれるエンドツーエンドのフレームワークを開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 23.830681949520745
- License:
- Abstract: Lung diseases represent a significant global health challenge, with Chest X-Ray (CXR) being a key diagnostic tool due to their accessibility and affordability. Nonetheless, the detection of pulmonary lesions is often hindered by overlapping bone structures in CXR images, leading to potential misdiagnoses. To address this issue, we developed an end-to-end framework called BS-LDM, designed to effectively suppress bone in high-resolution CXR images. This framework is based on conditional latent diffusion models and incorporates a multi-level hybrid loss-constrained vector-quantized generative adversarial network which is crafted for perceptual compression, ensuring the preservation of details. To further enhance the framework's performance, we introduce offset noise and a temporal adaptive thresholding strategy. These additions help minimize discrepancies in generating low-frequency information, thereby improving the clarity of the generated soft tissue images. Additionally, we have compiled a high-quality bone suppression dataset named SZCH-X-Rays. This dataset includes 818 pairs of high-resolution CXR and dual-energy subtraction soft tissue images collected from a partner hospital. Moreover, we processed 241 data pairs from the JSRT dataset into negative images, which are more commonly used in clinical practice. Our comprehensive experimental and clinical evaluations reveal that BS-LDM excels in bone suppression, underscoring its significant clinical value.
- Abstract(参考訳): 肺疾患は、Chest X-Ray(CXR)がそのアクセシビリティと手頃な価格のため、重要な診断ツールである。
それにもかかわらず、肺病変の検出は、しばしばCXR画像の重なり合う骨構造によって妨げられ、潜在的な誤診につながる。
この問題に対処するため,高解像度CXR画像の骨を効果的に抑制するBS-LDMというエンドツーエンドフレームワークを開発した。
このフレームワークは条件付き潜伏拡散モデルに基づいており、知覚的圧縮のために構築され、詳細の保存を確実にする多レベルハイブリッド損失制約ベクトル量子化生成対向ネットワークを組み込んでいる。
フレームワークの性能をさらに高めるため,オフセットノイズと時間適応しきい値設定戦略を導入する。
これらの追加は、低周波情報の生成における相違を最小化し、それによって生成された軟組織像の明瞭さを向上させる。
さらに,SZCH-X-Raysという高品質な骨抑制データセットを作成した。
このデータセットは、パートナー病院から収集された818対の高解像度CXRと2重エネルギーサブトラクション軟組織画像を含む。
さらに,JSRTデータセットから241個のデータペアを負の画像に加工した。
BS-LDMは骨抑制に優れており,臨床的に有意な評価が得られた。
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