Generation of Conventional 18F-FDG PET Images from 18F-Florbetaben PET Images Using Generative Adversarial Network: A Preliminary Study Using ADNI Dataset
Notice bibliographique
Résumé
Background and Objectives: 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emission tomography (PET) (PETFDG) image can visualize neuronal injury of the brain in Alzheimer’s disease. Early-phase amyloid PET image is reported to be similar to PETFDG image. This study aimed to generate PETFDG images from 18F-florbetaben PET (PETFBB) images using a generative adversarial network (GAN) and compare the generated PETFDG (PETGE-FDG) with real PETFDG (PETRE-FDG) images using the structural similarity index measure (SSIM) and the peak signal-to-noise ratio (PSNR). Materials and Methods: Using the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) database, 110 participants with both PETFDG and PETFBB images at baseline were included. The paired PETFDG and PETFBB images included six and four subset images, respectively. Each subset image had a 5 min acquisition time. These subsets were randomly sampled and divided into 249 paired PETFDG and PETFBB subset images for the training datasets and 95 paired subset images for the validation datasets during the deep-learning process. The deep learning model used in this study is composed of a GAN with a U-Net. The differences in the SSIM and PSNR values between the PETGE-FDG and PETRE-FDG images in the cycleGAN and pix2pix models were evaluated using the independent Student’s t-test. Statistical significance was set at p ≤ 0.05. Results: The participant demographics (age, sex, or diagnosis) showed no statistically significant differences between the training (82 participants) and validation (28 participants) groups. The mean SSIM between the PETGE-FDG and PETRE-FDG images was 0.768 ± 0.135 for the cycleGAN model and 0.745 ± 0.143 for the pix2pix model. The mean PSNR was 32.4 ± 9.5 and 30.7 ± 8.0. The PETGE-FDG images of the cycleGAN model showed statistically higher mean SSIM than those of the pix2pix model (p < 0.001). The mean PSNR was also higher in the PETGE-FDG images of the cycleGAN model than those of pix2pix model (p < 0.001). Conclusions: We generated PETFDG images from PETFBB images using deep learning. The cycleGAN model generated PETGE-FDG images with a higher SSIM and PSNR values than the pix2pix model. Image-to-image translation using deep learning may be useful for generating PETFDG images. These may provide additional information for the management of Alzheimer’s disease without extra image acquisition and the consequent increase in radiation exposure, inconvenience, or expenses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».