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基于Mamba和卷积的双流特征金字塔网络用于脑部核磁共振图像配准
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作者 付麟杰 朱遥遥 姚宇 《生物医学工程学杂志》 EI CAS 北大核心 2024年第6期1177-1184,共8页
可变形图像配准在医学图像分析领域扮演着至关重要的角色。尽管目前已经提出了各种先进的配准模型,但准确和高效的可变形配准仍然具有挑战性。鉴于Mamba最近在计算机视觉任务中展现出的优异性能,本文介绍了一种新模型,称为MCRDP-Net。MC... 可变形图像配准在医学图像分析领域扮演着至关重要的角色。尽管目前已经提出了各种先进的配准模型,但准确和高效的可变形配准仍然具有挑战性。鉴于Mamba最近在计算机视觉任务中展现出的优异性能,本文介绍了一种新模型,称为MCRDP-Net。MCRDP-Net采用了Mamba块和卷积块结合的双流网络架构同时提取固定图像和运动图像的全局信息和局部信息;在解码阶段,采用了特征金字塔结构的网络,以获得运动图像与固定图像之间的全分辨率形变场,从而实现高效且精确的配准。本研究在公共脑部配准数据集OASIS和IXI上验证了MCRDP-Net的有效性。实验结果显示,MCRDP-Net在医学图像配准任务中表现出显著优势,OASIS数据集上DSC、HD95和ASD分别达到0.815、8.123和0.521,IXI数据集上分别达到0.773、7.786和0.871。综上所述,MCRDP-Net在可变形图像配准任务中展现了优越的性能,证明了它在医学图像分析领域的潜力,能够有效提升配准的准确性和效率,为后续的医学研究与应用提供了有力支持。 展开更多
关键词 变形图像 Mamba 特征金字塔 多尺度融合
原文传递
循环一致性的无监督可变形图像配准方法 被引量:2
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作者 余升林 吴彤 +1 位作者 葛明锋 董文飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期516-524,共9页
针对可变形图像配准中因变形场可逆性被忽略而导致配准精度降低的问题,提出一种变形场循环一致性的无监督可变形图像配准方法.首先,设计了一种基于无监督学习的可变形图像配准框架,它包括学习图像特征的编码-解码器和用于生成采样网格... 针对可变形图像配准中因变形场可逆性被忽略而导致配准精度降低的问题,提出一种变形场循环一致性的无监督可变形图像配准方法.首先,设计了一种基于无监督学习的可变形图像配准框架,它包括学习图像特征的编码-解码器和用于生成采样网格的空间变换网络2部分,以指导浮动图像朝着参考图像方向的准确移动,从而完成图像的配准;其次,提出变形场循环一致性的损失函数,以保证配准过程中变形场的一致性;最后,结合雅可比损失函数和L2范数对变形场进行惩罚,以保证变形场的光滑性,促使网络输出准确、真实的变形场.基于PyTorch框架,使用2D合成数据集和2DMR数据集对该网络进行评价.实验结果表明,与几种先进的配准方法相比,该方法在Dice值上提升了1.77%,在变形场雅可比行列式负值比例上下降了35.71%,取得了更好的配准效果. 展开更多
关键词 变形图像 变形场的循环一致性 无监督学习 变形
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可变形图像配准的CT与MRI对肝癌体积测定的前瞻性比较 被引量:2
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作者 苏晓翠 王玉海 +1 位作者 宋慧浩 杨博 《分子影像学杂志》 2023年第2期286-292,共7页
目的通过比较MRI与CT对肝癌肿瘤的诊断情况,进而进行高精度放疗计划。方法选择2020年7月~2022年7月收治的26例不可切除的肝转移(n=8)、肝细胞癌(n=10)和胆管癌(n=8)患者作为研究对象,患者在放疗计划时进行了具有诊断质量的MRI扫描和三... 目的通过比较MRI与CT对肝癌肿瘤的诊断情况,进而进行高精度放疗计划。方法选择2020年7月~2022年7月收治的26例不可切除的肝转移(n=8)、肝细胞癌(n=10)和胆管癌(n=8)患者作为研究对象,患者在放疗计划时进行了具有诊断质量的MRI扫描和三期CT扫描,并确定了肝内解剖参考点。在最能显示肿瘤的CT和MRI系列中,勾画了肝脏和肿瘤体积,确定了肝内解剖参考点。采用形变配准对CT和MRI的肝脏进行配准。结果5例肝癌CT病灶数量与MRI有差异,MRI病灶多3例,CT病灶多2例。肝脏变形配准后,CT肿瘤表面与MRI肿瘤表面平均距离的人群中位数为3.7(2.2~21.3)mm。肿瘤表面积相差5 mm的中位百分比为26%(38%~86%)。转移瘤的中位符合率为81%(77%~86%),肝细胞癌的一致性为78%(44%~86%),胆管癌的一致性为69%(25%~85%)。结论MRI诊断的肝癌肿瘤体积与CT诊断的肝癌肿瘤体积存在显著差异,且在原发性肝癌中更为常见。 展开更多
关键词 变形图像 计算机断层扫描 磁共振成像 肝癌 高精度放疗
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放射治疗中可变形图像配准的临床应用 被引量:1
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作者 高滋 蔡宗晏 +2 位作者 范芳仪 何咏霖 狄晓凡 《影像研究与医学应用》 2020年第18期47-48,共2页
在将各种先进技术引入放射肿瘤学领域后,放射治疗期间成像数据集的数量显著增加。因此,已经有许多研究提出了成像数据集使用的有意义的应用。这些应用通常需要一种在引用处对齐数据集的方法。可变形图像配准(DIR)是通过将图像数据集局... 在将各种先进技术引入放射肿瘤学领域后,放射治疗期间成像数据集的数量显著增加。因此,已经有许多研究提出了成像数据集使用的有意义的应用。这些应用通常需要一种在引用处对齐数据集的方法。可变形图像配准(DIR)是通过将图像数据集局部配准到参考图像集中来满足这一要求的处理。DIR标识空间对应关系,以便最小化两组或多组图像之间的差异。本文描述了DIR技术的临床应用、验证和算法。DIR在放射治疗中的应用包括剂量累积、数学建模、自动分割和功能成像。所讨论的验证方法基于解剖标志、物理模型、数字模型和每种应用目的。从相似性指标和变形模型两个方面对DIR算法进行了简要评述。 展开更多
关键词 变形图像 DIR 放疗
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基于可变形配准算法的心肌形变分析对肥厚型心肌病的诊断及预后预测的价值探讨
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作者 朱兰 顾圣佳 +4 位作者 陈炽华 曹琪琪 周皛月 严福华 闵佶华 《诊断学理论与实践》 2019年第3期278-285,共8页
目的:探讨基于可变形图像配准(deformableregistration algorithms,DRA)算法的心肌形变分析在肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)中的诊断及预后预测价值。方法:回顾性收集本院确诊的HCM患者23例,另招募23名年龄性别匹配的... 目的:探讨基于可变形图像配准(deformableregistration algorithms,DRA)算法的心肌形变分析在肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)中的诊断及预后预测价值。方法:回顾性收集本院确诊的HCM患者23例,另招募23名年龄性别匹配的健康志愿者(对照组),均行心脏MRI扫描。HCM组按有无心肌延迟强化(late gadolinium enhancement,LGE)分为LGE(+)组和LGE(-)组。采用基于DRA算法的TrufiStrain软件进行心肌形变分析,测量整体径向应变峰值(global peak radial strain, GPRS)、整体环向应变峰值(global peak circumferential strain, GPCS)和整体纵向应变峰值(global peak longitudinal strain, GPLS)以及心尖部、中部和基底部的径向应变峰值(peak radial strain, PRS)、环向应变峰值(peak circumferential strain, PCS)和纵向应变峰值(peak longitudinal strain,PLS),探讨心肌形变参数在HCM中的诊断效能及其与心室壁厚度、LGE间的关系。结果:除心尖部PCS外,HCM组的GPRS、GPCS、GPLS及基底部和中部PRS、PCS、PLS,以及心尖部的PRS、PLS均明显低于对照组(P<0.05),而HCM组的整体及各部分3个方向(环向、纵向、径向)的应变率比值均明显小于对照组(P<0.05),且LGE(-)组及对照组各部分的PRS、PCS、PLS及3个方向的舒张早期和晚期应变率比值[径向应变率比值(ratio of radial strain rate during early and late diastole,REL),环向应变率比值(ratio of circumferential strain rate during early and late diastole,CEL)和纵向应变率比值(ratio of longitudinal strain rate during early and late diastole,LEL)]均大于LGE(+)组(P<0.05)。GPRS、GPCS、GPLS、REL、CEL、LEL均与左心室心肌最大厚度明显相关(P<0.05)。GPRS、GPCS、GPLS、REL、CEL及LEL诊断HCM的曲线下面积分别为0.686、0.905、0.921、0.972、0.974及0.917,GPRS、GPCS、GPLS、REL、CEL及LEL预测HCM患者是否有LGE的曲线下面积均大于0.871。结论:基于DRA的心肌形变分析在诊断HCM、预测HCM患者发生LGE中具有重� 展开更多
关键词 变形图像 心肌应变成像 肥厚型心肌病 心肌延迟强化
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