可產(chǎn)生光譜圖像的方法

在今天發(fā)表在Patterns上的研究中，由Wang領(lǐng)導(dǎo)的工程師團(tuán)隊(duì)展示了如何將深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于常規(guī)的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)掃描，以便生成通常需要更高水平的成像技術(shù)(稱為雙重成像)的圖像。能量CT。

紐約州特洛伊市-生物成像技術(shù)是一種眼睛，可讓醫(yī)生看到人體內(nèi)部以診斷，治療和監(jiān)測疾病。Rensselaer理工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系特聘教授Ge Wang因致力于將這些成像技術(shù)與人工智能相結(jié)合以改善醫(yī)師的“視野”而獲得了廣泛認(rèn)可。

Rensselaer的研究科學(xué)家Congxiang Cong是本文的第-一作者。Wang和Cong也參加了上海第-一影像技術(shù)公司的合著者和GE Research的研究人員。

Wang表示：“我們希望這項(xiàng)技術(shù)將有助于從常規(guī)的單光譜X射線CT掃描中提取更多信息，使其更加定量，并改善診斷。”倫斯勒的生物技術(shù)和跨學(xué)科研究(CBIS)。

傳統(tǒng)的CT掃描所產(chǎn)生的圖像可以顯示出人體內(nèi)部組織的形狀，但無法為醫(yī)生提供有關(guān)這些組織組成的足夠信息。即使使用碘和其他造影劑來幫助醫(yī)生區(qū)分軟組織和脈管系統(tǒng)，也很難區(qū)分微妙的結(jié)構(gòu)。

一種稱為雙能CT的高級(jí)技術(shù)會(huì)收集兩個(gè)數(shù)據(jù)集，以生成顯示組織形狀和有關(guān)組織成分信息的圖像。但是，這種成像方法通常需要更高劑量的輻射，并且由于需要額外的硬件而更加昂貴。

在這項(xiàng)研究中，Wang和他的團(tuán)隊(duì)展示了他們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何能夠使用單光譜CT數(shù)據(jù)生成那些更復(fù)雜的圖像。研究人員使用雙能CT產(chǎn)生的圖像來訓(xùn)練他們的模型，發(fā)現(xiàn)它能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的近似值，相對(duì)誤差小于2%。

Wang說：“使用傳統(tǒng)CT可以拍攝灰度圖像，而使用雙能CT則可以拍攝兩種顏色的圖像。”“通過深度學(xué)習(xí)，我們嘗試使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器完成雙能CT成像工作。”