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Enregistrement W2006836100 · doi:10.1088/0031-9155/58/1/105

3D PET image reconstruction including both motion correction and registration directly into an MR or stereotaxic spatial atlas

2012· article· en· W2006836100 sur OpenAlexafffund
Paul Gravel, Jeroen Verhaeghe, Andrew J. Reader

Notice bibliographique

RevuePhysics in Medicine and Biology · 2012
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMedical Imaging Techniques and Applications
Établissements canadiensMcGill UniversityMontreal Neurological Institute and Hospital
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research Chairs
Mots-clésImage registrationComputer visionArtificial intelligenceAtlas (anatomy)Interpolation (computer graphics)Computer scienceIterative reconstructionTransformation (genetics)Image resolutionMaximum a posteriori estimationA priori and a posterioriImage restorationPositron emission tomographyMotion (physics)Image (mathematics)Image processingNuclear medicineMathematicsMedicineStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This work explores the feasibility and impact of including both the motion correction and the image registration transformation parameters from positron emission tomography (PET) image space to magnetic resonance (MR), or stereotaxic, image space within the system matrix of PET image reconstruction. This approach is motivated by the fields of neuroscience and psychiatry, where PET is used to investigate differences in activation patterns between different groups of participants, requiring all images to be registered to a common spatial atlas. Currently, image registration is performed after image reconstruction which introduces interpolation effects into the final image. Furthermore, motion correction (also requiring registration) introduces a further level of interpolation, and the overall result of these operations can lead to resolution degradation and possibly artifacts. It is important to note that performing such operations on a post-reconstruction basis means, strictly speaking, that the final images are not ones which maximize the desired objective function (e.g. maximum likelihood (ML), or maximum a posteriori reconstruction (MAP)). To correctly seek parameter estimates in the desired spatial atlas which are in accordance with the chosen reconstruction objective function, it is necessary to include the transformation parameters for both motion correction and registration within the system modeling stage of image reconstruction. Such an approach not only respects the statistically chosen objective function (e.g. ML or MAP), but furthermore should serve to reduce the interpolation effects. To evaluate the proposed method, this work investigates registration (including motion correction) using 2D and 3D simulations based on the high resolution research tomograph (HRRT) PET scanner geometry, with and without resolution modeling, using the ML expectation maximization (MLEM) reconstruction algorithm. The quality of reconstruction was assessed using bias-variance and root mean squared error analyses, comparing the proposed method to conventional post-reconstruction registration methods. An overall reduction in bias (for a cold region: from 41% down to 31% (2D) and 97% down to 65% (3D), and for a hot region: from 11% down to 8% (2D) and from 16% down to 14% (3D)) and in root mean squared error analyses (for a cold region: from 43% to 37% (2D) and from 97% to 65% (3D), and for a hot region: from 11% to 9% (2D) and from 16% down to 14% (3D)) in reconstructed regional mean activities (full regions of interest; all with statistical significance: p < 5 × 10(-10)) is found when including the motion correction and registration in the system matrix of the MLEM reconstruction, with resolution modeling. However, this improvement in performance comes with an extra computational cost of about 40 min. In this context, this work constitutes an important step toward the goal of estimating parameters of interest directly from the raw Poisson-distributed PET data, and hence toward the complete elimination of post-processing steps.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,157
Tête enseignante GPT0,416
Écart entre enseignants0,259 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations6
Publié2012
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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