MO‐AB‐BRA‐09: Temporally Realistic Manipulation a 4D Biomechanical Lung Phantom for Evaluation of Simultaneous Registration and Segmentation
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: To produce multi‐modality compatible, realistic datasets for the joint evaluation of segmentation and registration with a reliable ground truth using a 4D biomechanical lung phantom. The further development of a computer controlled air flow system for recreation of real patient breathing patterns is incorporated for additional evaluation of motion prediction algorithms. Methods: A pair of preserved porcine lungs was pneumatically manipulated using an in‐house computer controlled respirator. The respirator consisted of a set of bellows actuated by a 186 W computer controlled industrial motor. Patient breathing traces were recorded using a respiratory bellows belt during CT simulation and input into a control program incorporating a proportional‐integral‐derivative (PID) feedback controller in LabVIEW. Mock tumors were created using dual compartment vacuum sealed sea sponges. 65% iohexol,a gadolinium‐based contrast agent and 18F‐FDG were used to produce contrast and thus determine a segmentation ground truth. The intensity distributions of the compartments were then digitally matched for the final dataset. A bifurcation tracking pipeline provided a registration ground truth using the bronchi of the lung. The lungs were scanned using a GE Discovery‐ST PET/CT scanner and a Phillips Panorama 0.23T MRI using a T1 weighted 3D fast field echo (FFE) protocol. Results: The standard deviation of the error between the patient breathing trace and the encoder feedback from the respirator was found to be ±4.2%. Bifurcation tracking error using CT (0.97×0.97×3.27 mm3 resolution) was found to be sub‐voxel up to 7.8 cm displacement for human lungs and less than 1.32 voxel widths in any axis up to 2.3 cm for the porcine lungs. Conclusion: An MRI/PET/CT compatible anatomically and temporally realistic swine lung phantom was developed for the evaluation of simultaneous registration and segmentation algorithms. With the addition of custom software and mock tumors, the entire package offers ground truths for benchmarking performance with high fidelity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».