Generiranje sintetičnih CT slik iz MR slik področja glave in vratu z uporabo difuzijskih modelov

Računalniška tomografija (CT) je slikovna preiskava, ki se v klinični praksi standardno zajame v okviru načrtovanje radioterapije. V primeru raka območju glave in vratu (HaN) se pogosto zajame tudi magnetno resonančne (MR) slike za natančnejše orisovanje tumorjev in kritičnih organov. V zadnjem času se vse bolj uveljavlja radioterapija na podlagi MR-samostojnega pristopa, ki odstrani potrebo po zajemu CT slik in s tem izpostavljenost ionizirajočemu sevanju, vendar pa zahteva rešitev za generiranje sintetičnih CT slik na podlagi MR slik . Nedavne študije kažejo, da difuzijski modeli nudijo realistično generiranje slik z natančnimi anatomskimi podrobnostmi in manj artefakti kot generativne nasprotniške mreže. V tej študiji smo razvili difuzijski model za pretvorbo MR slik v sintetične CT slike za HaN področje. Naš pristop, ovrednoten na zbirki podatkov HaN-Seg, ki vključuje pare CT in MR slik istih bolnikov, doseže indeks strukturne podobnosti 92,2 %, vršno razmerje signal-šum 33,1 dB ter povprečno absolutno napako 35,3 HU. Model dodatno ovrednotimo tudi za segmentacijo kritičnih organov. Rezultati potrjujejo potencial uporabe difuzijskih modelov pri načrtovanju radioterapije.