論文の概要: CDSA-Net:Collaborative Decoupling of Vascular Structure and Background for High-Fidelity Coronary Digital Subtraction Angiography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.17208v1
- Date: Sun, 19 Apr 2026 02:35:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-21 21:52:52.390693
- Title: CDSA-Net:Collaborative Decoupling of Vascular Structure and Background for High-Fidelity Coronary Digital Subtraction Angiography
- Title(参考訳): CDSA-Net : 血管構造の協調的解離と高忠実度冠動脈デジタルサブトラクション血管造影の背景
- Abstract要約: 冠動脈画像におけるデジタルサブトラクション(DSA)は、生理学的運動によって根本的に困難である。
本稿では,CDSA-Netと呼ばれる新しい枠組みを提案する。
モルフォロジー評価効率は25.6%改善し、血行力学的評価速度は42.9%向上した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.9238365464763545
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Digital subtraction angiography (DSA) in coronary imaging is fundamentally challenged by physiological motion, forcing reliance on raw angiograms cluttered with anatomical noise. Existing deep learning methods often produced images with two critical clinically unacceptable flaws: persistent boundary artifacts and a loss of native tissue grayscale fidelity that undermined diagnostic confidence. We propose a novel framework termed as CDSA-Net that for the first time explicitly decouples and jointly optimizes vascular structure preservation and realistic background restoration. CDSA-Net introduces two core innovations: (i) A hierarchical geometric prior guidance (HGPG) mechanism, embedded in our coronary structure extraction network (CSENet). It synergistically combines integrated geometric prior (IGP) with gated spatial modulation (GSM) and centerline-aware topology (CAT) loss supervision, ensuring structural continuity. (ii) An adaptive noise module (ANM) within our coronary background restoration network (CBResNet). Unlike standard restoration, ANM uniquely models the stochastic nature of clinical X-ray noise, bridging the domain gap to enable seamless background intensity estimation and the complete elimination of boundary artifacts. The final subtraction is obtained by removing the restored background from the raw angiogram. Quantitatively, it significantly outperformed state-of-the-art methods in vascular intensity correlation and perceptual quality. A 25.6% improvement in morphology assessment efficiency and a 42.9% gain in hemodynamic evaluation speed set a new benchmark for utility in interventional cardiology, while maintaining diagnostic results consistent with raw angiograms. The project code is available at https://github.com/DrThink-ai/CDSA-Net.
- Abstract(参考訳): 冠動脈造影におけるDSA(Digital subtraction angiography)は, 解剖学的ノイズを伴い, 生血管造影に頼らざるを得なかった。
既存のディープラーニング手法は、2つの重要な臨床的に受け入れられない欠陥、すなわち、持続的な境界アーチファクトと、診断の信頼性を損なうネイティブ組織グレースケールの忠実さの喪失を生んだ。
本稿では,CDSA-Netと呼ばれる新しい枠組みを提案する。
CDSA-Netは2つの中心的イノベーションを紹介している。
(i) 冠状構造抽出ネットワーク(CSENet)に埋め込まれた階層的幾何学的事前ガイダンス(HGPG)機構。
統合幾何前駆体(IGP)とゲート空間変調(GSM)とセンターライン認識トポロジー(CAT)損失監視を相乗的に組み合わせ、構造的連続性を確保する。
(II)冠状動脈バックグラウンド修復ネットワーク(CBResNet)内の適応ノイズモジュール(ANM)について検討した。
標準的な修復とは異なり、ANMは臨床X線ノイズの確率的性質を一意にモデル化し、背景強度のシームレスな推定と境界アーチファクトの完全な除去を可能にするために、領域ギャップを埋める。
復元された背景を生血管造影から除去して最終減算を得る。
定量的には,血管の強度相関と知覚品質において,最先端の手法よりも有意に優れていた。
モルフォロジー評価効率は25.6%改善し、血行動態評価速度は42.9%向上した。
プロジェクトのコードはhttps://github.com/DrThink-ai/CDSA-Netで公開されている。
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