Toward efficient biomechanical-based deformable image registration of lungs for image-guided radiotherapy
Notice bibliographique
Résumé
Both accuracy and efficiency are critical for the implementation of biomechanical model-based deformable registration in clinical practice. The focus of this investigation is to evaluate the potential of improving the efficiency of the deformable image registration of the human lungs without loss of accuracy. Three-dimensional finite element models have been developed using image data of 14 lung cancer patients. Each model consists of two lungs, tumor and external body. Sliding of the lungs inside the chest cavity is modeled using a frictionless surface-based contact model. The effect of the type of element, finite deformation and elasticity on the accuracy and computing time is investigated. Linear and quadrilateral tetrahedral elements are used with linear and nonlinear geometric analysis. Two types of material properties are applied namely: elastic and hyperelastic. The accuracy of each of the four models is examined using a number of anatomical landmarks representing the vessels bifurcation points distributed across the lungs. The registration error is not significantly affected by the element type or linearity of analysis, with an average vector error of around 2.8 mm. The displacement differences between linear and nonlinear analysis methods are calculated for all lungs nodes and a maximum value of 3.6 mm is found in one of the nodes near the entrance of the bronchial tree into the lungs. The 95 percentile of displacement difference ranges between 0.4 and 0.8 mm. However, the time required for the analysis is reduced from 95 min in the quadratic elements nonlinear geometry model to 3.4 min in the linear element linear geometry model. Therefore using linear tetrahedral elements with linear elastic materials and linear geometry is preferable for modeling the breathing motion of lungs for image-guided radiotherapy applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».