隨着數字化放射成像(Digital Radiography,簡稱DR)和計算機X線攝影 (Computed Radiography,簡稱CR)設備和技術的發展,X線雙能減影(Dual Energy Subtraction,簡稱DES)技術已可分離出胸片中體現組織成分的特性圖像一一軟組織像 (Soft-tissue Image)和骨像(Bone Image) eDES設備使用高低兩種不同能量(如120kV和 60kV)的X線攝取兩幅圖像,利用組織對不同能量X線衰減系數不同的現象,進行加權減影處 理,可將不同衰減系數的組織分開,得到軟組織像和骨像。但是X線DES設備檢測中相對普通 X線設備需要使用額外的設備,並可能降低X線球管的使用壽命,現有臨床使用的DR設備絕 大部分並不具備DES功能。DES成像需要X線兩次曝光,成像質量易受病人呼吸、屯、臟搏動等 人體組織運動的影響,所獲取的軟組織和骨像中一般存在運動偽影,而且也會使病人接受 的福射劑量有所增加。
人工神經網絡是用於胸片骨抑制最常用的參數化回歸預測模型,通過提取胸片圖 像中的局部特征作為人工神經網絡的輸入,預測單個像素的軟組織像/骨像的強度,速度相 對較快,其性能主要依賴有效的局部特征和模型的預測能力。當前用於胸片骨抑制的回歸 預測模型的主要問題在於,需要對胸片進行復雜的對比度歸一化處理,並從胸片圖像提取 有效的特征和預測模型參數的優化,保證預測精度。
預處理部分 對dicom圖像 采用Unet網絡快速獲取肺部區域蒙版, 對肺部區域內計算圖像的床寬床位,獲取圖像肺部最優位置區間,並將圖像歸一化處理。采用反轉,扭曲,調整圖像對比、旋轉角度等方式增強數據以增加數據。
我們將肋骨視為圖像中的噪聲信息,使用圖像去噪的方法來完成肋骨抑制的任務,采用深度卷積網絡作為基礎模型,分析並嘗試多種策略來提升模型性能,最終采用Unet網絡結構,通過跳躍連接以及殘差策略增強網絡細節表現能力。為了在計算中減少對圖像的細節紋理的損失,模型采用在原圖大小直接計算, 考慮到顯存壓力,使用1024*1024滑動窗口計算,並采用Overlap-tile策略減少計算邊緣信息損失。這些策略有效的保證了輸出結果的准確性,精確性。 模型可以在保留肺部紋理細節清晰同時也能有效的抑制骨影。
9月23日 項目更新兩個版本:
1. 輸出圖像不在縮小損失細節信息
2.引入新數據 重新訓練后 抑制骨影后 肺部紋理更加清晰
項目計划:
1.增加模型 對骨影的增強。