Application of adaptive kinetic modelling for bias propagation reduction in direct 4D image reconstruction
Notice bibliographique
Résumé
Parametric imaging in thoracic and abdominal PET can provide additional parameters more relevant to the pathophysiology of the system under study. However, dynamic data in the body are noisy due to the limiting counting statistics leading to suboptimal kinetic parameter estimates. Direct 4D image reconstruction algorithms can potentially improve kinetic parameter precision and accuracy in dynamic PET body imaging. However, construction of a common kinetic model is not always feasible and in contrast to post-reconstruction kinetic analysis, errors in poorly modelled regions may spatially propagate to regions which are well modelled. To reduce error propagation from erroneous model fits, we implement and evaluate a new approach to direct parameter estimation by incorporating a recently proposed kinetic modelling strategy within a direct 4D image reconstruction framework. The algorithm uses a secondary more general model to allow a less constrained model fit in regions where the kinetic model does not accurately describe the underlying kinetics. A portion of the residuals then is adaptively included back into the image whilst preserving the primary model characteristics in other well modelled regions using a penalty term that trades off the models. Using fully 4D simulations based on dynamic [(15)O]H2O datasets, we demonstrate reduction in propagation-related bias for all kinetic parameters. Under noisy conditions, reductions in bias due to propagation are obtained at the cost of increased noise, which in turn results in increased bias and variance of the kinetic parameters. This trade-off reflects the challenge of separating the residuals arising from poor kinetic modelling fits from the residuals arising purely from noise. Nonetheless, the overall root mean square error is reduced in most regions and parameters. Using the adaptive 4D image reconstruction improved model fits can be obtained in poorly modelled regions, leading to reduced errors potentially propagating to regions of interest which the primary biologic model accurately describes. The proposed methodology, however, depends on the secondary model and choosing an optimal model on the residual space is critical in improving model fits.
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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 ».