Evaluation of three‐dimensional finite element‐based deformable registration of pre‐ and intraoperative prostate imaging
Notice bibliographique
Résumé
In this report we evaluate an image registration technique that can improve the information content of intraoperative image data by deformable matching of preoperative images. In this study, pretreatment 1.5 tesla (T) magnetic resonance (MR) images of the prostate are registered with 0.5 T intraoperative images. The method involves rigid and nonrigid registration using biomechanical finite element modeling. Preoperative 1.5 T MR imaging is conducted with the patient supine, using an endorectal coil, while intraoperatively, the patient is in the lithotomy position with a rectal obturator in place. We have previously observed that these changes in patient position and rectal filling produce a shape change in the prostate. The registration of 1.5 T preoperative images depicting the prostate substructure [namely central gland (CG) and peripheral zone (PZ)] to 0.5 T intraoperative MR images using this method can facilitate the segmentation of the substructure of the gland for radiation treatment planning. After creating and validating a dataset of manually segmented glands from images obtained in ten sequential MR-guided brachytherapy cases, we conducted a set of experiments to assess our hypothesis that the proposed registration system can significantly improve the quality of matching of the total gland (TG), CG, and PZ. The results showed that the method statistically-significantly improves the quality of match (compared to rigid registration), raising the Dice similarity coefficient (DSC) from prematched coefficients of 0.81, 0.78, and 0.59 for TG, CG, and PZ, respectively, to 0.94, 0.86, and 0.76. A point-based measure of registration agreement was also improved by the deformable registration. CG and PZ volumes are not changed by the registration, indicating that the method maintains the biomechanical topology of the prostate. Although this strategy was tested for MRI-guided brachytherapy, the preliminary results from these experiments suggest that it may be applied to other settings such as transrectal ultrasound-guided therapy, where the integration of preoperative MRI may have a significant impact upon treatment planning and guidance.
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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 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».