論文の概要: VeCAS: Vessel-Focused Contrast-Free Angiogram Synthesis for Vascular Interventions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.22828v1
- Date: Mon, 24 Aug 2026 05:43:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 13:29:43.901787
- Title: VeCAS: Vessel-Focused Contrast-Free Angiogram Synthesis for Vascular Interventions
- Title（参考訳）: VeCAS:血管造影コントラストフリー血管造影法による血管インターベンション
- Abstract要約: VeCASは2段階の血管に焦点をあてた造影アンジオグラム合成フレームワークである。
VeCASは血管構造の局在と血管造影合成を分離する。
実験の結果,VeCASは血管構造の忠実度と画質の点で比較法に優れていた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.552567862469376
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: X-ray angiography relies on iodinated contrast agents to visualize vascular structures during image-guided interventions. However, contrast administration carries risks of adverse events, motivating the development of contrast-free alternatives. Generating X-ray angiograms directly from non-contrast X-ray images offers a potential solution, but existing approaches remain limited by (i) insufficient control over vascular localization and (ii) inefficient modeling of redundant background content. To address these challenges, we propose VeCAS, a two-stage vessel-focused contrast-free angiogram synthesis framework that separates vascular structure localization from angiographic appearance synthesis. In Stage I, a discriminative model localizes vascular structures in non-contrast X-ray images, while cross-modality latent distillation transfers vessel-sensitive knowledge from X-ray angiograms during training. In Stage II, a vessel-focused inpainting model synthesizes angiographic appearance within the localized vascular regions while preserving the non-vascular background. Experiments on an in-house lower-limb vascular intervention dataset show that VeCAS outperforms the comparison methods in terms of vascular structural fidelity and image quality. Visual Turing tests and physician assessments indicate the perceptual realism of the synthesized angiograms. In addition, robotic guidewire navigation experiments in vascular phantoms show that VeCAS guidance reduces the time to target by 41.4% and the number of operation steps by 40.7% compared with non-contrast guidance. Together, these results suggest the potential of VeCAS to serve as ``meta contrast agent'' for vascular interventions.
- Abstract（参考訳）: X線血管造影は、画像ガイド下介入中の血管構造を可視化するために、ヨウ素化コントラスト剤に依存している。
しかし、コントラスト管理は有害事象のリスクを伴い、コントラストのない代替手段の開発を動機付けている。
非コントラストX線画像から直接X線アンギオグラムを生成することは潜在的な解決策となるが、既存のアプローチは制限されている。
一 血管局在の制御が不十分であること、及び
(II)冗長な背景コンテンツの非効率なモデリング。
このような課題に対処するために,血管形態の局所化と血管形態の合成を分離する2段階の血管非造影血管造影フレームワークであるVeCASを提案する。
ステージIでは,非コントラストX線画像中の血管構造を識別的モデルで局所化し,クロスモダリティの潜水蒸留は訓練中にX線アンギオグラムから血管感受性の知識を伝達する。
ステージIIでは、血管に焦点を当てた塗装モデルが、非血管の背景を保ちながら、局所的な血管領域内の血管造影の外観を合成する。
室内での低レベル血管介入データセットの実験では、VeCASは血管構造の忠実度と画像品質の点で比較法よりも優れていた。
視覚的チューリング検査と医師評価は、合成血管造影の知覚的リアリズムを示す。
さらに、血管ファントムにおけるロボットガイドワイヤナビゲーション実験では、VeCAS誘導は非コントラスト誘導と比較して目標目標までの時間を41.4%削減し、操作手順の数を40.7%削減している。
これらの結果から,VeCASは血管介入の「メタコントラスト剤」として機能する可能性が示唆された。
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