Medical image registration is critical for aligning anatomical structures across imaging modalities such as computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and ultrasound. Among existing techniques, non-rigid registration (NRR) is particularly challenging due to the need to capture complex anatomical deformations caused by physiological processes like respiration or contrast-induced signal variations. Traditional NRR methods, while theoretically robust, often require extensive parameter tuning and incur high computational costs, limiting their use in real-time clinical workflows. Recent deep learning (DL)-based approaches have shown promise; however, their dependence on task-specific retraining restricts scalability and adaptability in practice. These limitations underscore the need for efficient, generalizable registration frameworks capable of handling heterogeneous imaging contexts. In this work, we introduce a novel AI-driven framework for 3D non-rigid registration that generalizes across multiple imaging modalities and anatomical regions. Unlike conventional methods that rely on application-specific models, our approach eliminates anatomy- or modality-specific customization, enabling streamlined integration into diverse clinical environments.


翻译:医学图像配准对于计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)和超声等成像模态间的解剖结构对齐至关重要。在现有技术中,非刚性配准(NRR)因需捕捉由呼吸或对比剂引起的信号变化等生理过程导致的复杂解剖形变而尤为困难。传统的NRR方法虽在理论上稳健,但通常需要大量参数调优且计算成本高昂,限制了其在实时临床工作流程中的应用。近期基于深度学习(DL)的方法展现出潜力,但其对任务特定再训练的依赖在实践中限制了可扩展性与适应性。这些局限性凸显了对能够处理异构成像场景的高效、可泛化配准框架的需求。本研究提出一种新颖的人工智能驱动三维非刚性配准框架,可泛化至多种成像模态和解剖区域。与传统依赖应用特定模型的方法不同,我们的方法无需针对解剖结构或成像模态的定制化设计,从而能够在多样化的临床环境中实现简化集成。

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