新型掩码引导模型助力胸部 X 光片骨抑制研究取得突破

　　胸部 X 光（CXR）在肺部疾病，尤其是肺结节的诊断中至关重要。近期研究显示，肋骨和锁骨等骨骼会遮蔽 82% - 95% 未确诊的肺癌病灶。开发具有自动骨抑制功能的计算机辅助检测（CAD）系统，对于提高检测率、辅助早期临床决策意义重大。目前的骨抑制方法存在诸多挑战：常依赖手动从 CXR 图像中减去纯骨图像，效率低且泛化性差；深度卷积端到端架构在数据压缩时会有大量信息丢失；现有研究也未能充分平衡模型效率与准确性。研究人员引入一种全新的端到端架构 —— 掩码引导模型来应对这些难题。该模型借助 Pix2Pix 框架，将参数数量减少了 92.5%，提升了计算效率。它配备了带有掩码编码器和交叉注意力机制的肋骨掩码引导模块，能提供空间约束，减少编码器压缩过程中的信息丢失，并保留非相关区域。研究通过消融实验评估了多种因素的影响。模型先在由 CT 投影生成的数字重建 X 射线照片（DRRs）上进行骨抑制的初始训练，再在 JSRT 数据集上微调以加速收敛。掩码引导模型超越了先前的先进方法，在结构相似性指数（SSIM）、峰值信噪比（PSNR）和处理速度方面，展现出卓越的骨抑制性能。在 JSRT 数据集上，它实现了 0.99±0.002 的 SSIM 和 36.14±1.13 的 PSNR。这项研究突出了该模型相较于现有方法的有效性，展示了其减小模型规模、提高准确性的能力，使其适合在各类临床环境中，部署于价格亲民、低功耗的硬件设备上。<【新型掩码引导模型助力胸部 X 光片骨抑制研究取得突破】
【为解决胸部 X 光（CXR）骨抑制难题，研究人员开发掩码引导模型，性能超以往方法。】
【胸部 X 光 | 肺疾病 | 骨抑制 | 计算机辅助检测（CAD）| 掩码引导模型 | 结构相似性指数（SSIM）】
【未知】
【胸部 X 光（CXR）在肺部疾病，尤其是肺结节的诊断中至关重要。近期研究显示，肋骨和锁骨等骨骼会遮蔽 82% - 95% 未确诊的肺癌病灶。开发具有自动骨抑制功能的计算机辅助检测（CAD）系统，对于提高检测率、辅助早期临床决策意义重大。目前的骨抑制方法存在诸多挑战：常依赖手动从 CXR 图像中减去纯骨图像，效率低且泛化性差；深度卷积端到端架构在数据压缩时会有大量信息丢失；现有研究也未能充分平衡模型效率与准确性。研究人员引入一种全新的端到端架构 —— 掩码引导模型来应对这些难题。该模型借助 Pix2Pix 框架，将参数数量减少了 92.5%，提升了计算效率。它配备了带有掩码编码器和交叉注意力机制的肋骨掩码引导模块，能提供空间约束，减少编码器压缩过程中的信息丢失，并保留非相关区域。研究通过消融实验评估了多种因素的影响。模型先在由 CT 投影生成的数字重建 X 射线照片（DRRs）上进行骨抑制的初始训练，再在 JSRT 数据集上微调以加速收敛。掩码引导模型超越了先前的先进方法，在结构相似性指数（SSIM）、峰值信噪比（PSNR）和处理速度方面，展现出卓越的骨抑制性能。在 JSRT 数据集上，它实现了 0.99±0.002 的 SSIM 和 36.14±1.13 的 PSNR。这项研究突出了该模型相较于现有方法的有效性，展示了其减小模型规模、提高准确性的能力，使其适合在各类临床环境中，部署于价格亲民、低功耗的硬件设备上。