Optimum momentum transfer arguments for x‐ray forward scatter imaging
Notice bibliographique
Résumé
In our research program we have shown through modeling, related numerical calculations, and experimental measurements that there exists a potential use of scattered radiation for medical x-ray imaging. Each incident photon of wavelength lambda which scatters at a small angle theta with respect to its initial direction of travel has a change in momentum characterized by the photon momentum transfer argument x = lambda(-1) sin(theta/2). In this work, we show that in order to maximize the signal-to-noise ratio (SNR) obtained with scattered x rays, one must detect photons with specific x values. Using a photon counting detector to distinguish 2-cm-thick polymethyl methacrylate and nylon targets situated within a 15-cm-diam spherical water phantom with an 80 kV beam yields experimentally SNR/square root(K(air)c) = 12.8 +/- 0.2 (mJ/kg)(-1/2) when using the photons between x = 0.5 and 0.7 nm(-1). Here K(air)c is the air collision kerma and the average momentum transfer argument, x, is calculated by weighting x by the incident photon fluence distribution. The model predicts a value of SNR/square root(K(air)c) = 12.9 (mJ/kg)(-1/2). If we choose to form the signal with the range in x extended to be from 0.5 to 1.0 nm(-1) then, despite the detection of more scattered photons, experimentally SNR/square root(K(air)c) decreases by 38% to 7.9 +/- 0.3 (mJ/kg)(-1/2). The model predicts a value of 9.46 (mJ/kg)(-1/2). Results for energy integrating detectors are in general similar to those for photon counters, but there exist cases where a significant decrease in SNR can occur. For example, for measurements in air with the two plastics at theta = 3 degrees the SNR for an energy integrator was found to be 52% that of a photon counter. Numerical calculations predict that the effects of spectral blur can be significant when a narrow angular range is used for detection. Preliminary numerical predictions for breast tissues suggest a potential use of x-ray scatter in the field of mammography.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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.
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 ».