Magnetic Resonance Imaging (MRI) is routinely used to diagnose spinal disorders, but surgical planning often requires Computed Tomography (CT) for better visualization of vertebral bone anatomy. Synthesizing CT from MRI could avoid additional radiation exposure and streamline preoperative assessment. We propose a three-stage framework for spine MRI-to-CT synthesis. First, an anatomy-guided vertebral matching system identifies similar sagittal MRI and CT slices using spine segmentations and aligns them through rigid registration, creating pseudo-paired data from unpaired scans. Second, these pairs train an adversarial diffusion model for MRI-to-CT translation. Third, synthesized slices are assembled into 3D volumes and refined by a network that improves inter-slice continuity and structural coherence. The framework was trained on over 10,000 unpaired sagittal MRI and CT slices and evaluated on 1,911 slices from 83 MRI volumes spanning all spinal regions. Assessment combined distribution-based measures with vertebral segmentation metrics. Compared with diffusion alone, the proposed approach increased binary 3D vertebral Dice from 0.666 to 0.739. Volumetric post-processing reduced visible discontinuities between stacked slices and improved vertebral coherence in axial and coronal views. Combining anatomy-guided pseudo-pairing, adversarial diffusion and 3D refinement improves spine MRI-to-CT synthesis. Vertebral matching primarily enhanced anatomical alignment and fidelity, while volumetric refinement improved 3D consistency. These findings support further development of MRI-derived CT-like visualization for preoperative planning, particularly to preserve fine intensity details while maintaining volumetric coherence.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
【MIT博士论文】利用深度学习改进医学影像分割,165页pdf
【CVPR2022】基于粗-精视觉Transformer的仿射医学图像配准
专知会员服务
36+阅读 · 2022年4月2日
最全综述 | 医学图像处理
计算机视觉life
57+阅读 · 2019年6月15日
医学图像分析最新综述:走向深度
炼数成金订阅号
36+阅读 · 2019年2月20日
Image Captioning 36页最新综述, 161篇参考文献
专知
90+阅读 · 2018年10月23日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
5+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【MIT博士论文】利用深度学习改进医学影像分割,165页pdf
【CVPR2022】基于粗-精视觉Transformer的仿射医学图像配准
专知会员服务
36+阅读 · 2022年4月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员