構造MRIからの脳PET合成のための機能画像制約拡散

磁気共鳴画像法（MRI）と陽電子放出断層撮影（PET）は、神経変性疾患のマルチモーダル分析においてますます使用されています。MRIは臨床環境で広く利用されている一方、PETはアクセスが難しいです。多くの研究がMRIスキャンからPETを合成するために深部生成モデルを使用しようとしましたが、しばしば不安定なトレーニングに苦しみ、PETによって伝達される脳の機能情報を適切に保持できていません。この目的のために、ペア構造MRIを入力条件とした3D脳PET画像合成のための機能画像制約拡散（FICD）フレームワークを提案します。FICDはPETにノイズを加え、その後CDMを用いて徐々に除去し、安定したトレーニングフェーズ全体で高い出力忠実度を保証します。CDMは、各デノイズされたPETとそのグラウンドトゥルースとのボクセル単位の整合性を保証する機能画像制約を導入してデノイズされたPETを予測することを学習します。293人の被験者に対して実施された定量的および定性的分析は、FICDが最先端の方法と比較してFDG-PETデータを生成する際に優れた性能を達成することを示唆しています。さらに、提案されたFICDの効果を、合計1,262人の被験者からのデータを用いて3つの下流タスクを通じて検証し、実験結果はその有用性と一般化可能性を示唆しています。