年12月1日,美国芝加哥迎来第届北美放射学会(RSNA)年会。AI与医学影像的融合是放射科学发展的必然趋势,佳能医疗人工智能技术在MRI上也实现了的深度应用。本届展会,佳能医疗亮相的就是基于DEEPLEARNING深度学习和神经网络技术的AiCE深度学习技术。
图一
图一的左右两图为同一志愿者扫描,扫描参数一致。左图3.0T超高场扫描,右图1.5T高场扫描,理论上3.0T图像信噪比应远高于1.5T,但因1.5T配合了佳能医疗人工智能科技,在相同的扫描条件下,图像的信噪比竟然优于3.0T。这种基于DEEPLEARNING的AiCE深度学习的“黑科技”将在本次RSNA闪亮登场。通过AiCE的深度学习,佳能医疗MRI可以在不延长扫描时间的前提下,获得高信噪比、高分辨率图像。
众所周知,高分辨率、高信噪比的MR图像能更好地显示精确的解剖结构,提高诊断准确率,有利于各种疾病的早期诊断。然而,如果要在短时间内获得高分辨率图像,图像信噪比会降低。以往为了获得高信噪比的高分辨率MR图像,只能使用更高场强的设备,或者改变相应参数来实现,但参数的改变会导致扫描时间增加。近年来,人们提出了基于AI的图像降噪方法,在实际使用过程中,的确缩短了扫描时间,但也存在如下问题。
图二
图二采用传统的AI人工智能方法降噪,直接在图像域中进行噪声去除,去除的不仅仅是噪声,还包括了部分组织(尤其是边界组织)的信号,因此得到的图像虽然比较光滑,但边界组织信号丢失严重。
佳能医疗MR的DLR深度学习法利用不同噪声水平图像和相应的基准真值图像,来训练和学习各种噪声特性,并且使得输出与输入噪声功率成正比,从而去除图像噪声,因此,对每种噪声级无需一一对应的神经网络,使用独特的单一神经网络即可达到双赢的效果。这种噪声自适应神经网络在MRI中大有作为,在MRI中,不同对比度的扫描,如T1加权成像(T1WI)、T2WI加权成像(T2WI)和质子密度加权成像(PDWI),可以在同一检查中获得。
图三
图三是佳能医疗MRI最新研发的基于深度学习的DLR重构去噪方法,通过学习离散余弦变换(DCT)提取的图像高频分量中的噪声阈值来进行噪声去除,精确锁定并去除噪声,保留了完整的组织信号。
佳能医疗MRI的深度学习AiCE技术不仅应用于Neuro,也可以应用于其他检查部位,还可以结合功能成像使用。
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