Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Dual-domain dual-branch residual-learning network for fast noisy sparse-view ultra-low-dose CT reconstruction

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Objective. Ultra-low-dose CT (ULDCT) can be achieved by reducing the tube current and employing sparse-view projections, thereby improving patient safety by lowering radiation exposure. However, this strategy inevitably introduces severe aliasing artifacts and increased noise, leading to substantial degradation of image quality. To simultaneously address undersampling-induced artifacts and noise contamination, we propose a dual-domain dual-branch residual-learning network (D 3 R-Net) for high-fidelity ULDCT reconstruction. Approach. The proposed framework first performs edge-preserving sinogram restoration using an improved directional cubic convolution (iDCC) interpolation method, followed by a U-Net optimized with an inner-structure gradient loss to preserve critical edge-gradient information. In the image domain, a dual-branch structure-infiltrated guidance network (DB-SiGN) is designed to extract low- and high-frequency information from the refined reconstruction and the original noisy projections, respectively. The gradient features extracted from the low-frequency branch are used to guide the high-frequency branch, enabling more effective discrimination between true anatomical structures and noise/artifacts. Both branches learn residual mappings between the refined reconstruction and the corresponding normal-dose CT (NDCT) image, and their outputs are adaptively fused through spatial attention weighting to produce the final reconstruction. Main results. Experimental results on both simulated dose-reduction datasets and real CBCT data demonstrate that D 3 R-Net consistently outperforms competing methods in terms of quantitative metrics and visual image quality across all evaluated scenarios. In addition, the proposed method achieves superior and more robust downstream segmentation performance, with reconstructed images exhibiting the highest consistency with NDCT references. Significance. D 3 R-Net establishes a robust and interpretable dual-domain reconstruction framework for ULDCT imaging. By effectively suppressing noise and aliasing artifacts while preserving fine anatomical structures, the proposed method provides a promising solution for safe, reliable, and clinically deployable ULDCT reconstruction.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Dual-domain dual-branch residual-learning network for fast noisy sparse-view ultra-low-dose CT reconstruction
Date Crossref
30/07/2026
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Beihang University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • China Machine Press pays non établi dans la notice
    Institution
  • Tianmushan Laboratory pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Beijing Hangxing Machinery Co. Ltd pays non établi dans la notice
    Entreprise

Beihang University, China Machine Press et Tianmushan Laboratory, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Medical Imaging Techniques and ApplicationsAdvanced X-ray and CT ImagingAdvanced Image Processing Techniques

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.