A simple, direct method for x‐ray scatter estimation and correction in digital radiography and cone‐beam CT
Notice bibliographique
Résumé
X-ray scatter poses a significant limitation to image quality in cone-beam CT (CBCT), resulting in contrast reduction, image artifacts, and lack of CT number accuracy. We report the performance of a simple scatter correction method in which scatter fluence is estimated directly in each projection from pixel values near the edge of the detector behind the collimator leaves. The algorithm operates on the simple assumption that signal in the collimator shadow is attributable to x-ray scatter, and the 2D scatter fluence is estimated by interpolating between pixel values measured along the top and bottom edges of the detector behind the collimator leaves. The resulting scatter fluence estimate is subtracted from each projection to yield an estimate of the primary-only images for CBCT reconstruction. Performance was investigated in phantom experiments on an experimental CBCT bench-top, and the effect on image quality was demonstrated in patient images (head, abdomen, and pelvis sites) obtained on a preclinical system for CBCT-guided radiation therapy. The algorithm provides significant reduction in scatter artifacts without compromise in contrast-to-noise ratio (CNR). For example, in a head phantom, cupping artifact was essentially eliminated, CT number accuracy was restored to within 3%, and CNR (breast-to-water) was improved by up to 50%. Similarly in a body phantom, cupping artifact was reduced by at least a factor of 2 without loss in CNR. Patient images demonstrate significantly increased uniformity, accuracy, and contrast, with an overall improvement in image quality in all sites investigated. Qualitative evaluation illustrates that soft-tissue structures that are otherwise undetectable are clearly delineated in scatter-corrected reconstructions. Since scatter is estimated directly in each projection, the algorithm is robust with respect to system geometry, patient size and heterogeneity, patient motion, etc. Operating without prior information, analytical modeling, or Monte Carlo, the technique is easily incorporated as a preprocessing step in CBCT reconstruction to provide significant scatter reduction.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,003 |
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 ».