DeepOrganNet: On-the-Fly Reconstruction and Visualization of 3D / 4D Lung Models from Single-View Projections by Deep Deformation Network
Notice bibliographique
Résumé
This paper introduces a deep neural network based method, i.e., DeepOrganNet, to generate and visualize fully high-fidelity 3D / 4D organ geometric models from single-view medical images with complicated background in real time. Traditional 3D / 4D medical image reconstruction requires near hundreds of projections, which cost insufferable computational time and deliver undesirable high imaging / radiation dose to human subjects. Moreover, it always needs further notorious processes to segment or extract the accurate 3D organ models subsequently. The computational time and imaging dose can be reduced by decreasing the number of projections, but the reconstructed image quality is degraded accordingly. To our knowledge, there is no method directly and explicitly reconstructing multiple 3D organ meshes from a single 2D medical grayscale image on the fly. Given single-view 2D medical images, e.g., 3D / 4D-CT projections or X-ray images, our end-to-end DeepOrganNet framework can efficiently and effectively reconstruct 3D / 4D lung models with a variety of geometric shapes by learning the smooth deformation fields from multiple templates based on a trivariate tensor-product deformation technique, leveraging an informative latent descriptor extracted from input 2D images. The proposed method can guarantee to generate high-quality and high-fidelity manifold meshes for 3D / 4D lung models; while, all current deep learning based approaches on the shape reconstruction from a single image cannot. The major contributions of this work are to accurately reconstruct the 3D organ shapes from 2D single-view projection, significantly improve the procedure time to allow on-the-fly visualization, and dramatically reduce the imaging dose for human subjects. Experimental results are evaluated and compared with the traditional reconstruction method and the state-of-the-art in deep learning, by using extensive 3D and 4D examples, including both synthetic phantom and real patient datasets. The efficiency of the proposed method shows that it only needs several milliseconds to generate organ meshes with 10K vertices, which has great potential to be used in real-time image guided radiation therapy (IGRT).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».