論文の概要: Translating MRI to PET through Conditional Diffusion Models with Enhanced Pathology Awareness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18896v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 13:36:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-20 17:19:06.171951
- Title: Translating MRI to PET through Conditional Diffusion Models with Enhanced Pathology Awareness
- Title(参考訳): MRIとPETのコンディショナル拡散モデルによる画像診断
- Authors: Yitong Li, Igor Yakushev, Dennis M. Hedderich, Christian Wachinger,
- Abstract要約: PASTAは,病的認知度を高めた条件付き拡散モデルに基づく新しい画像翻訳フレームワークである。
アルツハイマーの診断では、これらの合成スキャンの性能はMRIよりも4%向上し、実際のPETの性能にほぼ達する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.229807776105504
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Positron emission tomography (PET) is a widely recognized technique for diagnosing neurodegenerative diseases, offering critical functional insights. However, its high costs and radiation exposure hinder its widespread use. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) does not involve such limitations. While MRI also detects neurodegenerative changes, it is less sensitive for diagnosis compared to PET. To overcome such limitations, one approach is to generate synthetic PET from MRI. Recent advances in generative models have paved the way for cross-modality medical image translation; however, existing methods largely emphasize structural preservation while neglecting the critical need for pathology awareness. To address this gap, we propose PASTA, a novel image translation framework built on conditional diffusion models with enhanced pathology awareness. PASTA surpasses state-of-the-art methods by preserving both structural and pathological details through its highly interactive dual-arm architecture and multi-modal condition integration. Additionally, we introduce a novel cycle exchange consistency and volumetric generation strategy that significantly enhances PASTA's ability to produce high-quality 3D PET images. Our qualitative and quantitative results demonstrate the high quality and pathology awareness of the synthesized PET scans. For Alzheimer's diagnosis, the performance of these synthesized scans improves over MRI by 4%, almost reaching the performance of actual PET. Our code is available at https://github.com/ai-med/PASTA.
- Abstract(参考訳): PET(Positron emission tomography)は神経変性疾患の診断技術として広く知られており、重要な機能的洞察を提供する。
しかし、高いコストと放射線曝露が広く使われるのを妨げている。
対照的に、MRI(MRI)はそのような制限を伴わない。
MRIは神経変性の変化も検出するが、PETと比較して診断に敏感ではない。
このような制限を克服するために、MRIから合成PETを生成する方法がある。
生成モデルの最近の進歩は、異種間医療画像翻訳の道を開いたが、既存の手法は、病理的認識の重大な必要性を無視しながら、構造的保存を重視している。
このギャップに対処するため,病的認知度を高めた条件付き拡散モデルに基づく新しい画像翻訳フレームワークであるPASTAを提案する。
PASTAは、高度にインタラクティブなデュアルアームアーキテクチャとマルチモーダル条件の統合により、構造的および病理的詳細を保存し、最先端の手法を超越している。
さらに,PASTAの高品質な3DPET画像作成能力を大幅に向上させる,新しいサイクル交換一貫性とボリューム生成戦略を導入する。
本研究の質的,定量的な結果は,合成PETスキャンの高品質,病理的認識を示すものである。
アルツハイマーの診断では、これらの合成スキャンの性能はMRIよりも4%向上し、実際のPETの性能にほぼ達する。
私たちのコードはhttps://github.com/ai-med/PASTA.comで利用可能です。
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