論文の概要: MGMAR: Metal-Guided Metal Artifact Reduction for X-ray Computed Tomography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.13447v1
- Date: Fri, 13 Mar 2026 13:41:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-17 16:19:35.218275
- Title: MGMAR: Metal-Guided Metal Artifact Reduction for X-ray Computed Tomography
- Title(参考訳): MGMAR:X線CTのための金属誘導金属人工物削減
- Authors: Hyoung Suk Park, Kiwan Jeon,
- Abstract要約: 金属インプラントは標準的なCT前方モデルの仮定に反し、重度のストリーキングとシャドーイングアーティファクトを生み出した。
再建パイプライン全体を通して金属関連情報を明示的に活用する金属誘導型MAR法であるMGMARを提案する。
MGMARは最先端のパフォーマンスを達成し、29例の臨床検査で平均0.89点のスコアを得た。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An X-ray computed tomography (CT), metal artifact reduction (MAR) remains a major challenge because metallic implants violate standard CT forward-model assumptions, producing severe streaking and shadowing artifacts that degrade diagnostic quality. We propose MGMAR, a metal-guided MAR method that explicitly leverages metal-related information throughout the reconstruction pipeline. MGMAR first generates a high-quality prior image by training a conditioned implicit neural representation (INR) using metal-unaffected projections, and then incorporates this prior into a normalized MAR (NMAR) framework for projection completion. To improve robustness under severe metal corruption, we pretrain the encoder-conditioned INR on paired metal-corrupted and artifact-free CT images, thereby embedding data-driven prior knowledge into the INR parameter space. This prior-embedded initialization reduces sensitivity to random initialization and accelerates convergence during measurement-specific refinement. The encoder takes a metal-corrupted reconstruction together with a recursively constructed metal artifact image, enabling the latent field to capture metal-dependent global artifact patterns. After projection completion using the INR prior, we further suppress residual artifacts using a metal-conditioned correction network, where the metal mask modulates intermediate features via adaptive instance normalization to target metal-dependent secondary artifacts while preserving anatomical structures. Experiments on the public AAPM-MAR benchmark demonstrate that MGMAR achieves state-of-the-art performance, attaining an average final score of 0.89 on 29 clinical test cases.
- Abstract(参考訳): X線CT(CT)、金属人工物還元(MAR)は、金属インプラントが標準的なCT前方モデルの仮定に違反し、診断品質を低下させる厳密なストリーキングとシャドーイングアーティファクトを生成するため、依然として大きな課題である。
再建パイプライン全体を通して金属関連情報を明示的に活用する金属誘導型MAR法であるMGMARを提案する。
MGMARはまず、金属の影響を受けない投影を用いて条件付き暗黙のニューラル表現(INR)を訓練して高品質な事前画像を生成し、その後、プロジェクション完了のための正規化MAR(NMAR)フレームワークに組み込む。
重金属破損下でのロバスト性を改善するため, エンコーダ条件付きINRを2枚の金属破損画像と非加工物CT画像にプリトレーニングし, データ駆動による事前知識をINRパラメータ空間に埋め込む。
このプリエンベッドド初期化は、ランダム初期化に対する感度を低下させ、測定特異的精製時の収束を加速させる。
エンコーダは、再帰的に構築された金属アーティファクト画像とともに、金属崩壊した再構築を行い、潜伏場が金属依存のグローバルアーティファクトパターンをキャプチャすることを可能にする。
InRを用いたプロジェクション完了後、金属マスクは、金属依存二次アーティファクトをターゲットとした適応インスタンス正規化により中間特徴を変調し、解剖学的構造を保ちながら、残留アーティファクトをさらに抑制する。
AAPM-MARベンチマークの実験は、MGMARが最先端のパフォーマンスを達成し、29の臨床検査ケースの平均スコア0.89に達することを示した。
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