目的低剂量计算机断层扫描(low-dose computed tomography,LDCT)在降低辐射剂量方面具有重要临床价值,但其图像质量常受噪声与伪影影响。现有改善LDCT图像质量的深度学习方法在模型泛化能力、计算效率及对噪声的自适应性方面仍存在不足。为此,本文提出一种基于深度强化学习的高分辨率重建框架(high resolution deep reinforcement learning network,HRDRL-Net),旨在实现噪声抑制与结构保留的有效平衡。方法将LDCT去噪任务建模为序列决策过程,采用异步优势动作评价算法作为智能体训练基础。通过构建双路径多分支协同架构与低剂量噪声抑制模块,并设计融合像素级误差、梯度相似性及局部方差约束的复合奖励函数,动态引导智能体在丰富动作空间中学习自适应去噪策略。结果在Mayo与Piglet公开数据集上的实验表明,HRDRL-Net重建图像的定量指标优于主流基线方法。在Mayo测试集上,与基线模型相比,HRDRL-Net的峰值信噪比平均提高约1.3%,结构相似性指数平均提高约0.7%,梯度幅度相似性偏差降低约6%。在Piglet数据集上,峰值信噪比与结构相似性指数较基线模型平均提高约1.5%和0.8%。消融实验证实了复合奖励、完整动作集、双路径架构及多分支模块对方法性能的有效性。结论HRDRL-Net能够有效抑制LDCT图像噪声并保留关键解剖结构与纹理细节,在重建质量、泛化能力与计算效率之间取得了良好平衡。
Shengnan et al. (Thu,) studied this question.