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典型文献
基于分段B样条形变配准方法的头颈部伪CT生成研究
文献摘要:
目的:探讨分段B样条形变配准方法在头颈部伪CT(sCT)生成中的应用,以及对sCT生成精度的影响.方法:收集已经进行调强放射治疗的鼻咽癌患者45例,每例计划均包括头颈部T1加权核磁共振成像(MRI)和CT图像.使用3D Slicer软件对MRI和CT图像分别进行分段B样条形变配准、整体B样条形变配准、分段刚性配准和整体刚性配准4种方法配准,比较配准后的MRI图像和真实CT图像的Dice相似性系数(DSC)值.随机选取其中的30例患者作为训练集,15例患者为测试集,将配准后的MRI和CT图像通过pix2pix网络进行模型训练生成sCT,对生成的sCT和真实CT进行平均绝对误差(MAE)、结构相似性系数(SSIM)和峰值信噪比(PSNR)值的比较,分析通过阈值法分割为不同组织(骨头、软组织、空气和脂肪)的MAE值.结果:配准后的MRI和真实CT图像比较,分段B样条形变配准方法的DSC值最优;使用4种配准方法生成的sCT和真实CT图像进行MAE、SSIM和PSNR值比较,分段配准方法比整体配准方法好,B样条形变配准方法比刚性配准方法好.分段B样条形变配准方法的MAE值为(74.783±9.869)HU,SSIM值为0.839±0.032,PSNR值为(28.859±0.957)dB,均比其余几种配准方法好.分段B样条形变配准方法在骨头、软组织和脂肪区域的MAE值较好,但是在空气区域的MAE值较刚性配准方法稍差.结论:分段B样条形变配准方法在头颈部sCT生成精度优于整体和刚性配准方法,该方法可以改善头颈部图像的配准精度,从而改善sCT的生成精度.
文献关键词:
分段B样条形变配准方法;头颈部;伪CT;Dice相似性系数;平均绝对误差
作者姓名:
陈丽霞;亓孟科;宋婷;卢广文
作者机构:
南方医科大学生物医学工程学院,广东广州510515
引用格式:
[1]陈丽霞;亓孟科;宋婷;卢广文-.基于分段B样条形变配准方法的头颈部伪CT生成研究)[J].中国医学物理学杂志,2022(01):44-50
A类:
sCT
B类:
样条,条形,形变配准,配准方法,头颈部,调强放射治疗,鼻咽癌,核磁共振成像,Slicer,刚性配准,Dice,相似性系数,DSC,训练集,测试集,pix2pix,模型训练,平均绝对误差,MAE,结构相似性,SSIM,峰值信噪比,PSNR,阈值法,不同组织,骨头,软组织,图像比较,整体配准,HU,dB,稍差,配准精度
AB值:
0.180575
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