Evaluation of a lung tumor autocontouring algorithm for intrafractional tumor tracking using low-field MRI: A phantom study
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The first aim of this study is to investigate the feasibility of online autocontouring of tumor in low field MR images (0.2 and 0.5 T) by means of a phantom and simulation study for tumor-tracking in linac-MR systems. The second aim of this study is to develop an MR compatible, lung tumor motion phantom. METHODS: An autocontouring algorithm was developed to determine both the position and shape of a lung tumor from each intra fractional MR image. To initiate the algorithm, an expert user contours the tumor and its maximum anticipated range of motion (herein termed the Background) using pretreatment scan data. During treatment, the algorithm processes each intrafractional MR image and automatically contours the tumor. To evaluate this algorithm, the authors built a phantom that replicates the low field contrast parameters (proton density, T(1), T(2)) of lung tumors and healthy lung parenchyma. This phantom allows simulation of MR images with the expected lung tumor CNR at 0.2 and 0.5 T by using a single 3 T scanner. Dynamic bSSFP images (approximately 4 images per second) are acquired while the phantom undergoes a series of preprogrammed motions based on patient lung tumor motion data. These images are autocontoured off-line using our algorithm. The fidelity of autocontouring is assessed by comparing autocontoured tumor shape and its centroid position to the actual tumor shape and its position. RESULTS: The algorithm successfully contoured the shape of a moving tumor model from dynamic MR images acquired every 275 ms. Dice's coefficients of > 0.96 and > 0.93 are achieved in 0.5 and 0.2 T equivalent images, respectively. Also, the algorithm tracked tumor position during dynamic studies, with root mean squared error (RMSE) values of < 0.55 and < 0.92 mm for 0.5 and 0.2 T equivalent images, respectively. Autocontouring speed is approximately 5 ms for each image. CONCLUSIONS: Dice's coefficients of > 0.96 and > 0.93 are achieved between autocontoured and real tumor shapes, and the position of a tumor can be tracked with RMSE values of < 0.55 and < 0.92 mm in 0.5 and 0.2 T equivalent images, respectively. These results demonstrate the feasibility of lung tumor autocontouring in low field MR images, and, by extension, intrafractional lung tumor tracking with our laboratory's linac-MR system.
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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 | 0,003 | 0,001 |
| 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 ».