論文の概要: RAFM: Retrieval-Augmented Flow Matching for Unpaired CBCT-to-CT Translation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.00535v1
- Date: Sat, 28 Feb 2026 08:19:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.247843
- Title: RAFM: Retrieval-Augmented Flow Matching for Unpaired CBCT-to-CT Translation
- Title(参考訳): RAFM:未ペアCBCT-to-CT翻訳のための検索拡張フローマッチング
- Authors: Xianhao Zhou, Jianghao Wu, Lanfeng Zhong, Ku Zhao, Jinlong He, Shaoting Zhang, Guotai Wang,
- Abstract要約: 医用画像におけるCBCT-to-CT翻訳にRF(rerectified flow)を導入する。
RFは、分布レベルの結合と決定論的輸送による未経験学習と理論的に互換性がある。
RAFMは、凍結したDINOv3エンコーダとグローバルCTメモリバンクを用いて検索誘導擬似ペアを構築することにより、医療環境にRFを適応させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.554294695910196
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cone-beam CT (CBCT) is routinely acquired in radiotherapy but suffers from severe artifacts and unreliable Hounsfield Unit (HU) values, limiting its direct use for dose calculation. Synthetic CT (sCT) generation from CBCT is therefore an important task, yet paired CBCT--CT data are often unavailable or unreliable due to temporal gaps, anatomical variation, and registration errors. In this work, we introduce rectified flow (RF) into unpaired CBCT-to-CT translation in medical imaging. Although RF is theoretically compatible with unpaired learning through distribution-level coupling and deterministic transport, its practical effectiveness under small medical datasets and limited batch sizes remains underexplored. Direct application with random or batch-local pseudo pairing can produce unstable supervision due to semantically mismatched endpoint samples. To address this challenge, we propose Retrieval-Augmented Flow Matching (RAFM), which adapts RF to the medical setting by constructing retrieval-guided pseudo pairs using a frozen DINOv3 encoder and a global CT memory bank. This strategy improves empirical coupling quality and stabilizes unpaired flow-based training. Experiments on SynthRAD2023 under a strict subject-level true-unpaired protocol show that RAFM outperforms existing methods across FID, MAE, SSIM, PSNR, and SegScore. The code is available at https://github.com/HiLab-git/RAFM.git.
- Abstract(参考訳): コーンビームCT(CBCT)は放射線療法で日常的に取得されるが、重篤なアーティファクトと信頼性の低いハウンズフィールド単位(HU)値に悩まされ、線量計算に使用が制限される。
そのため、CBCTからの合成CT(sCT)生成は重要な課題であるが、CBCT-CTデータはしばしば、時間的ギャップ、解剖学的変異、登録エラーのために利用できないか、信頼できない。
そこで本研究では,医療画像におけるCBCT-to-CT翻訳の補正フロー(RF)について紹介する。
RFは分布レベルの結合と決定論的輸送を通した未経験学習と理論的に互換性があるが、小さな医療データセットと限られたバッチサイズでの実践的有効性は未解明のままである。
ランダムまたはバッチローカルな擬似ペアリングを用いた直接アプリケーションでは,意味的ミスマッチしたエンドポイントサンプルによる不安定な監視が可能である。
この課題に対処するために、凍結したDINOv3エンコーダとグローバルCTメモリバンクを用いて検索誘導擬似ペアを構築することにより、RFを医療環境に適応させるRAFM(Retrieval-Augmented Flow Matching)を提案する。
この戦略は経験的結合品質を改善し、未経験のフローベーストレーニングを安定化させる。
SynthRAD2023の厳密な主観レベル真非ペアプロトコルによる実験では、RAFMはFID、MAE、SSIM、PSNR、SegScoreで既存の手法よりも優れていた。
コードはhttps://github.com/HiLab-git/RAFM.gitで公開されている。
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