Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death worldwide, and myocardial perfusion imaging using SPECT has been widely used in the diagnosis of CVDs. The GE 530/570c dedicated cardiac SPECT scanners adopt a stationary geometry to simultaneously acquire 19 projections to increase sensitivity and achieve dynamic imaging. However, the limited amount of angular sampling negatively affects image quality. Deep learning methods can be implemented to produce higher-quality images from stationary data. This is essentially a few-view imaging problem. In this work, we propose a novel 3D transformer-based dual-domain network, called TIP-Net, for high-quality 3D cardiac SPECT image reconstructions. Our method aims to first reconstruct 3D cardiac SPECT images directly from projection data without the iterative reconstruction process by proposing a customized projection-to-image domain transformer. Then, given its reconstruction output and the original few-view reconstruction, we further refine the reconstruction using an image-domain reconstruction network. Validated by cardiac catheterization images, diagnostic interpretations from nuclear cardiologists, and defect size quantified by an FDA 510(k)-cleared clinical software, our method produced images with higher cardiac defect contrast on human studies compared with previous baseline methods, potentially enabling high-quality defect visualization using stationary few-view dedicated cardiac SPECT scanners.


翻译:心血管疾病(CVD)是全球主要死因,而采用SPECT的心肌灌注成像已广泛应用于CVD诊断。GE 530/570c专用心脏SPECT扫描仪采用固定几何结构同时采集19个投影,以提高灵敏度并实现动态成像。然而,有限的角采样数量会对图像质量产生负面影响。深度学习方法可从固定数据中生成更高质量的图像,这本质上属于少视角成像问题。本文提出一种基于3D Transformer的新型双域网络TIP-Net,用于高质量三维心脏SPECT图像重建。该方法首先通过定制化的投影-图像域Transformer,直接从投影数据重建三维心脏SPECT图像,无需迭代重建过程。随后,结合该重建输出与原始少视角重建结果,通过图像域重建网络进一步优化重建质量。经心导管造影图像验证、核医学心脏专科医师的诊断解读以及FDA 510(k)认证临床软件对缺损大小的量化评估,本方法在人体研究中生成的图像相比现有基线方法具有更高的心脏缺损对比度,有望利用固定式少视角专用心脏SPECT扫描仪实现高质量缺损可视化。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员