基于DCIF-GAN的肺部肿瘤PET/CT跨模态医学图像融合

基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)的医学图像融合是计算机辅助诊断领域的研究热点之一,但是现有基于GAN的融合方法存在训练不稳定,提取图像的局部和全局上下文语义信息能力不足,交互融合程度不够等问题。针对上述问题,本文提出了双耦合交互式融合GAN(Dual-Coupled Interactive Fusion GAN,DCIFGAN)。首先,设计了双生成器双鉴别器GAN,通过权值共享机制实现生成器之间和鉴别器之间的耦合,通过全局自注意力机制实现交互式融合;第二,设计耦合CNN-Transformer的特征提取模块(Coupled CNN-Transformer Feature Extraction Module,CC-TFEM)和特征重构模块(CNN-Transformer Feature Reconstruction Module,C-TFRM),提升了对同一模态图像内部的局部和全局特征信息提取能力;第三,设计跨模态交互式融合模块(Cross Model Intermodal Fusion Module,CMIFM),通过跨模态自注意力机制,进一步整合不同模态间的全局交互信息。为了验证本文模型的有效性,在肺部肿瘤PET/CT医学图像数据集上进行实验,该文方法在平均梯度,空间频率,结构相似度,标准差,峰值信噪比,信息熵等上与其他四种方法中最优方法相比,分别提高了1.38%,0.39%,29.05%,30.23%,0.18%,4.63%。模型能够突出病变区域信息,融合图像结构清晰且纹理细节丰富。

^(18)F-FDG PET\CT图像融合诊断恶性肿瘤的护理配合

目的探讨恶性肿瘤护理配合对^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)PET\CT图像融合诊断的临床价值。方法选取2016年5月至2017年5月我院经病理分析确诊的恶性肿瘤患者82例,应用^(18)F-FDG PET\CT图像融合对病灶部位进行诊断分析,显像分析恶性肿瘤转移范围以及治疗靶区。患者随机分为对照组及观察组,各41例。观察组组患者在治疗期间实施全程护理,根据患者病情制定相应的护理方案,由三位经验丰富且与本研究不相关的医师对病灶部位8F-FDG PET\CT融合图像进行诊断分析,显像分析恶性肿瘤转移范围以及治疗靶区CT图像融合诊断医师对两组患者图像诊断结果进行评价,判断其是否符合诊断标准;另对两组患者满意度进行评估。结果对照组患者符合诊断标准为32例,达标率为78.05%(32/41),观察组患者符合诊断标准为38例,达标率为92.68%(38/41);满意度的调查结果为:对照组73.17%(30/41),观察组95.12%(39/41),差异有统计学意义(P<0.05)。结论制定良好且具有个体性的全程护理方案能够提高^(18)F-FDG PET\CT图像融合诊断的准确率,增加对病灶部的显像的清晰度,从而保证^(18)F-FDG PET\CT图像融合诊断恶性肿瘤的的顺利进行;同时护理配合能够提高患者对检查治疗过程中的满意度,增加患者依从性。

PET/CT与MRI融合图像诊断直肠癌淋巴结转移的临床价值及影像学分析

目的探析PET/CT与MRI融合图像技术应用于直肠癌淋巴结转移的影像学特征及诊断价值。方法选择2019年4月—2021年9月本院就诊的54例直肠癌患者作为研究对象,按照淋巴结是否转移分为转移淋巴结组、非转移淋巴结组两组,转移淋巴结组234枚、非转移淋巴结组162枚。通过测量转移、非转移性淋巴结的长短径、SUV最大值(PET/CT)、ADC值(MRI)对比不同技术诊断直肠癌淋巴结转移结果及淋巴结转移诊断效能;分析两种技术影像学定量特征。结果PET/CT诊断中转移淋巴结(阳性)SUV平均值明显高于非转移淋巴结(阴性),差异有统计学意义(P<0.05);MRI诊断中转移淋巴结(阳性)ADC平均值明显低于非转移淋巴结(阴性),差异有统计学意义(P<0.05);转移淋巴结(阳性)与非转移淋巴结(阴性)长径、短径比较,差异无统计学意义(P>0.05)。影像学显示直肠癌转移淋巴结表现为距离原发灶较近,ADC值减低、SUV值较高。三种(PET/CT、MRI及两者融合)图像诊断效能(灵敏度、准确性)存在统计学差异(P<0.05),其中融合图像的灵敏度、准确性、特异度均明显高于PET/CT、MRI单一诊断效能,MRI诊断灵敏度(85.71%)明显高于PET/CT(77.14%),而特异度(73.68%)明显低于PET/CT(84.21%)。结论PET/CT联合MRI融合图像应用于直肠癌淋巴结转移中价值较高,可以有效提高诊断效能,精准评估淋巴结转移,值得临床推广应用。

肺部肿瘤PET/CT同机图像融合精度研究

目的探讨肺部肿瘤PETCT图像融合的精度及其影响因素,以及不同方法测定融合精度的差异。方法肺部肿瘤患者24例,行18F脱氧葡萄糖(FDG)PETCT检查,共31个病灶。分别采用几何中心(COG)法及体积法测定PETCT同机图像融合精度,COG法测定病灶PET图像的COG与CT图像COG的距离,体积法测定病灶PET与CT图像融合部分体积占总体积的百分比(PPETCT),并按病灶的部位(左肺与右肺,上肺与下肺,肺顶区、周围区、中央区与肺底区)、体积(≤2cm3,21～99cm3,≥10cm3)进行分组比较。结果用COG法测定所有病灶的融合误差为(439±233)mm(100～868mm),用体积法测定融合精度为(3618±2266)%(0%～8053%)。按病灶部位分组,用COG法和体积法测量融合精度各组间差异均无显著性(P>005)。按病灶大小分组,用COG法测定融合精度各组间差异无显著性(P>005);用体积法测定,≤2cm3组最差,PPETCT为(1411±1064)%(P<001)。结论肺部病灶同机PETCT融合的偏差较小,但小病灶融合误差较大。测定融合精度宜联合应用COG法和体积法。

PET图像与CT、MRI图像比较与融合的研究

目的 将PET的功能代谢图像与CT、MRI的解剖图像进行比较与融合。方法 2 1例癫痫患者和 5 3例肿瘤或疑为肿瘤患者进行了PET检查。患者的CT、MRI资料通过扫描仪输入计算机。在融合软件“MPItool”中 ,通过调整PET的三维容积图像 ,找到与二维CT、MRI断面图像对应的层面进行比较与融合。结果 2 9个代谢改变病灶被准确定位于 2 1例癫痫患者相应的MRI图像上。PET显示 5 3个肿瘤阳性病灶亦定位于相应的CT或MRI图像上 ,其中 10个病灶在CT、MRI报告中忽略。CT、MRI检测到的另外 2 3个病灶PET显像没有摄取或摄取不高 ,最终都被证明为良性病变。结论 图像的比较与融合有助于更全面地了解病变的性质及与周围解剖结构的关系。采用的融合方法简单、实用 。

PET/CT显像的图像融合精度测试研究

目的:通过模拟和临床实际应用状态,测试3D全身显像方式PET/CT显像图像融合精度。方法:用测试模型及其配套的22Na固体点源,模拟人体宽度和厚度,采集点源PET/CT图像数据;然后将相同的点源置于检查床两测的床垫下,在检查床无负重和负重85kg时,分别采集PET/CT图像数据。重建图像后,在PET/CT融合图像的三个断层面分别寻找CT和PET点源图像的中心,测量二者中心偏差的mm数,即PET/CT图像融合精度。结果:PET和CT两种模态融合图像肉眼可见较明显的错位。模型点源PET/CT融合图像最大偏差为(4.25±0.26)mm、检查床无负重时为(3.96±0.26)mm,检查床负重85kg时为(5.36±0.26)mm。结论:本研究方法可以比较精确地测量PET/CT图像融合精度,并有效地指导PET/CT仪器的验收和故障检测等。

基于压缩感知和NSCT-PCNN的PET/CT医学图像融合算法

针对非下采样Contourlet变换(NSCT)后计算复杂度高以及医学融合图像质量差等问题,提出一种基于压缩感知和脉冲耦合神经网(PCNN)的图像融合方法。首先将源图像进行NSCT单层分解;其次,对计算量较大的高频子带采用高斯随机测量矩阵进行压缩测量,融合规则选用绝对值取大的方法,对融合后的高频图像采用正交匹配追踪算法(OMP)进行重构;然后对低频子带采用基于PCNN的融合规则,将低频子带系数作为信号激励PCNN网络,根据低频图像的特性选择较大点火次数的系数作为低频子带融合系数;最后对高频融合图像和低频融合图像通过NSCT逆变换,得到最终的融合图像。实验结果表明:该算法无论从人眼视觉效果还是客观评价指标上均优于其他算法,且具有较强的鲁棒性。

基于小波变换的CT/PET图像融合最佳参数研究

为了提高基于小波变换图像融合的性能,在图像融合规则相对固定的情况下,提出一种确定最佳小波基函数和分解层数的方法。从图像的信息熵出发,通过比较低频子带图像熵差与原始图像熵差的接近程度,选择每一种小波基所对应的最佳分解层数;在小波分解层数确定的情况下,结合图像融合评价方法,选择最佳的小波基函数。与引入融合效果的评价构成一个闭环系统来确定小波参数相比,该方法极大地简化了判别过程;将该方法应用于CT/PET图像融合,获得了较好的融合效果。实验结果表明,该方法简单可行,对基于小波变换图像融合的小波参数选取有一定的指导意义。

基于外部定位框的PET和CT图像异机融合方法

目的研究一种基于外部定位框的PET和CT图像异机融合新方法,实现PET和CT异机图像的准确融合。方法采用自行研制的新型外部定位框,获取CT/PET异机扫描定位图像,利用固定的标记点进行配准,最后运用变分法和小波变换结合进行图像融合。结果以CT图像为基准用灰度色阶显示,PET图像叠加在CT图像上,用彩色色阶显示,得到基于外部定位架的CT/PET融合后图像。结论利用该方法获取CT/PET异机扫描定位标记点图像清晰,配准融合后图像准确。该方法具有结构简单和使用方便的特点,值得临床推广。

PET与CT或MRI异机图像融合的临床应用

将PET图像与CT或MRI图像融合,既可优势互补,又可提供更多有价值的诊断信息.笔者对此进行了尝试.

PET/CT图像融合精度测试体模与测试方法研究

通过自主研制的体模,测试PET/CT图像融合精度,并验证体模的可行性和有效性。采集PET/CT融合图像数据,利用IDL和Matlab软件测量圆柱棒及试管在PET、CT图像中的坐标值,两坐标值的差值即为图像融合精度。自制体模通过模拟热区和冷区,可以准确、快速地测量PET/CT图像融合精度,该体模可对日常质量控制项目的体模进行测试。

一种小波域上运用变分模型的PET/CT图像融合方法

目的:研究一种新的算法用于PET/CT图像的异机融合。方法:在小波域上运用变分的方法,结合小波和变分的优点,首先对PET和CT图像进行小波分解,然后运用提出的两个假设分别对分解后的近似和细节分量进行融合,最后进行小波逆变换得到融合图像。结果:根据具体的融合算法实例,并与MATLAB的小波融合工具箱的融合结果进行了比较,发现新算法对图像中病变区域的解剖定位更加的准确。结论:实验证明在小波域上运用变分法进行图像的融合可以得到很好的效果,能够更好地满足临床治疗的需要。

MSCT联合图像融合技术对颅内血管畸形的诊断价值

目的探讨多层螺旋CT(MSCT)联合图像融合技术在颅内静脉畸形(IVM)中的诊断价值。方法选取2015年2月至2018年1月在我院治疗的IVM患者52例,所用患者行MSCT扫描和脑血管成像扫描,利用图像融合技术进行诊断。结果 52例IVM患者中,发现单发病灶47例,多发5例;MSCT联合图像融合技术诊断准确率为100.00%,明显高于MSCT平扫和增强(P<0.05);MSCT增强诊断准确率为63.46%,明显高于MSCT平扫(P<0.05);52例患者重建图像呈典型的"水母头"征,其中40例患者不仅显示IVM典型表现,还显示IVM引流静脉的全程及毗邻血管。结论 MSCT联合图像融合技术在IVM中有较高的诊断价值,具有简单、无创伤性等优点。

基于PET/CT图像纹理参数的肺结节诊断模型

目的基于PET/CT融合图像纹理参数建立肺结节良恶性诊断模型,提高肺癌的识别率。方法选取宣武医院核医学科经PET/CT检查的52例肺结节患者,收集其PET/CT影像图像及人口学、影像学信息。以Contourlet变换和灰度共生矩阵相结合的方式,对PET/CT图像的感兴趣区域提取纹理参数。基于所提取的纹理参数建立支持向量机模型,得到每个肺结节良恶性判别结果。为了提高模型的诊断效果,将结节边缘、最大摄取值、有晕征等影像学信息也纳入模型,重新建立支持向量机模型。通过灵敏度、特异度、正确率等指标对模型诊断效果进行评价。结果纹理参数肺结节诊断模型的灵敏度、特异度分别为90.7%、93.5%,纹理参数结合影像学信息的肺结节诊断模型的灵敏度、特异度分别为95.7%、100.0%。结论基于PET/CT图像纹理参数建立的支持向量机模型对良恶性肺结节具有较好的鉴别诊断效果。

SPECT/CT同机图像融合诊断股骨头缺血性坏死

目的评价SPECT/CT同机图像融合技术诊断股骨头缺血性坏死的临床应用价值。方法53例临床可疑股骨头缺血性坏死患者行全身骨显像及骨盆局部SPECT/CT断层显像并对SPECT和CT同机图像进行重建与融合。结果①融合图像诊断阳性率高于断层图像及平面图像,差异具有显著性;②融合图像对早期病变诊断阳性率高于断层显像及平面显像,差异具有显著性。结论SPECT/CT同机图像融合技术对于股骨头缺血性坏死的早期诊断、鉴别诊断及疾病分期均有一定的临床价值。

GE Discovery ST PET/CT图像融合故障的分析与排除

X线-正电子发射计算机断层扫描仪（positronemission tomography／computedtomography，PET／CT）是将PET的功能代谢显像与CT的解剖结构显像2种不同的影像技术相融合，实现PET、CT图像的同机融合。

^(18)F-FDG-PET/CT图像融合在精确放疗中的应用

近十多年来,随着计算机技术、放射物理学、分子生物学、功能影像学等学科的快速发展以及各门学科的全方位有机结合,放疗已经从简单的二维的普通照射发展为立体定向放射外科(stereotactic radiosurgery:SRS),三维适形放射治疗(3-dimensional conformal radiation:3DCRT),调强放射治疗(intensity modulated radiationtherapy:IMRT)等精确放疗射治疗技术.

PET/CT图像融合的仪器质量控制探讨

本文主要探讨了PET/CT图像融合设备在PET、CT和PET/CT三个方面的质量控制,得出PET/CT的质量控制是在完善的PET和CT质量控制的基础上,加上PET/CT融合的质量控制才得以实现的。

一种神经母细胞瘤的PET/CT多模态图像分割方法

目前关于PET/CT图像分割的方法缺少对图像全局上下文信息提取的考虑并且对提取到的特征信息进行融合的方式有待优化.针对上述问题,本文提出了并行提取和特征综合网络(Parallel Extraction and Feature Synthesis Network,PFNet).该网络首先利用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和Transformer分别设计了两个支路分别从PET/CT图像中提取局部特征和全局上下文信息.其次,为了融合不同的特征信息,本文设计了一个特征综合模块,将两个分支提取的不同信息送入特征综合模块进行融合.在该模块中,设计了多策略融合单元,与此同时该模块利用通道注意力单元和依赖关系学习单元进一步学习通道特征信息和特征图自身依赖关系,以便进一步进行特征融合.此外本文引入了LogCoshDiceLoss作为损失函数,其利用函数Log-Cosh的平滑性可以提高分割性能.最后,在神经母细胞瘤数据集和HECKTOR 2021数据集上的实验结果表明本文提出的网络相比其它方法具有更好的分割性能,获得了较好的分割效果.