近日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校杜江峰院士領(lǐng)銜的中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉東研究員等，提出了一種無需訓(xùn)練的深度電阻抗圖像重建方法，為電阻抗成像技術(shù)在病變組織特異性判斷中的應(yīng)用開辟了新道路。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》。

用于電阻抗圖像重建的深度先驗(yàn)?zāi)Ｐ图軜?gòu)

獲得“低損傷、高分辨、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)”的功能圖像始終是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)研究的核心目標(biāo)之一。醫(yī)學(xué)電阻抗成像技術(shù)因無創(chuàng)、無損、無輻射等核心優(yōu)勢而備受關(guān)注，特別是其在新冠病毒導(dǎo)致的急性呼吸窘迫綜合征患者的治療中發(fā)揮了重要作用。由于人體不同組織和器官的電特性不同，這種電特性圖像不僅包含了豐富的解剖學(xué)信息，而且能夠反映出組織和器官電特性相應(yīng)的生理、病理狀態(tài)和功能信息，在研究人體組織與器官功能變化和疾病診斷方面有重要的臨床價(jià)值。然而，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像重建是電阻抗成像技術(shù)領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。另一方面，獲取功能醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)在臨床上極其困難，因此亟需開發(fā)無需訓(xùn)練的圖像重建方法。

研究團(tuán)隊(duì)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像重建、圖像去噪及計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的先驗(yàn)信息提取方法的探索性研究。近期，研究團(tuán)隊(duì)將深度圖像先驗(yàn)技術(shù)與電阻抗成像技術(shù)相結(jié)合，首次實(shí)現(xiàn)了一種無需訓(xùn)練的高質(zhì)量電阻抗圖像重建方法。研究表明，該方法不僅可以通過單一網(wǎng)絡(luò)模型解決多個(gè)圖像重建任務(wù)，還具備極強(qiáng)的泛化能力，而且不用大數(shù)據(jù)訓(xùn)練就能獲得性能優(yōu)越的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于重建電阻抗圖像，在應(yīng)用上具備輕量化潛力。

研究人員認(rèn)為，該研究工作構(gòu)建并成功實(shí)現(xiàn)了電阻抗圖像重建新范式，為電阻抗成像技術(shù)在腦損傷、中風(fēng)、肺氣腫、乳腺癌等疾病診斷應(yīng)用領(lǐng)域提供了重要的理論支撐，對(duì)發(fā)展深度功能醫(yī)學(xué)影像技術(shù)具有重要價(jià)值。

審核編輯：劉清