Volume-of-interest cone-beam CT using a 2.35 MV beam generated with a carbon target
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: This is a proof-of-concept study addressing volume of interest (VOI) cone beam CT (CBCT) imaging using an x-ray beam produced by 2.35 MeV electrons incident on a carbon linear accelerator target. Methodology is presented relevant to VOI CBCT image acquisition and reconstruction. Sample image data are given to demonstrate and compare two approaches to minimizing artifacts arising from reconstruction with truncated projections. Dosimetric measurements quantify the potential dose reduction of VOI acquisition relative to full-field CBCT. The dependence of contrast-to-noise ratio (CNR) on VOI dimension is investigated. METHODS: A paradigm is presented linking the treatment planning process with the imaging technique, allowing definition of an imaging VOI to be tailored to the geometry of the patient. Missing data in truncated projection images are completed using a priori information in the form of digitally reconstructed radiographs (DRRs) generated from the planning CT set. This method is compared to a simpler technique of extrapolating truncated projection data prior to reconstruction. The utility of these approaches is shown through imaging of a geometric phantom and the head-and-neck section of a lamb. The total scatter factor of the 2.35 MV∕carbon beam on field size is measured and compared to a standard therapeutic beam to estimate the comparative dose reduction inside the VOI. Thermoluminescent dosimeters and Gafchromic film measurements are used to compare the imaging dose distributions for the 2.35 MV∕carbon beam between VOI and full-field techniques. The dependence of CNR on VOI dimension is measured for VOIs ranging from 4 to 15 cm diameter. RESULTS: Without compensating for missing data outside of truncated projections prior to reconstruction, pronounced boundary artifacts are present, in three dimensions, within 2-3 cm of the edges of the VOI. These artifacts, as well as cupping inside the VOI, can be reduced substantially using either the DRR filling or extrapolation techniques presented. Compared to 6 MV, the 2.35 MV∕carbon beam shows a substantially greater dependence of total scatter factor on field size, indicating a comparative advantage of the VOI approach when combined with the low-Z target beam. Dosimetric measurements in the anthropomorphic head phantom demonstrate a dose reduction by up to 15% and 75% inside and outside of the VOI, respectively, compared to full-field imaging. For the 2.35 MV∕carbon beam, CNR was shown to be approximately invariant with VOI dimension for bone and lung objects. CONCLUSIONS: The low-Z target, VOI CBCT technique appears to be feasible and combines the desirable characteristics of the low-Z target beam with regard to CNR, with the capacity to localize the imaging dose to the anatomy relevant to the image guidance task.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».