Laboratory coherent-scatter analysis of intact urinary stones with crystalline composition: a tomographic approach
Notice bibliographique
Résumé
Knowledge of urinary stone composition and structure provides important insights in guiding treatment and preventing recurrence. No current method can successfully provide information relating structure and composition of intact stones. We are developing a tomographic technique that uses measures of coherently scattered diagnostic x-rays to yield stone composition. Coherent-scatter (CS) properties depend on molecular structure and are, therefore, sensitive to material composition. Powdered, amorphous or polycrystalline materials with no significant orientation produce circularly symmetric CS patterns. However, in materials with preferred crystallite orientation, like urinary stones, bright spots in CS patterns are observed. This compromises a composition analysis based on comparing CS measurements from calculi to a library of CS signatures from powdered chemicals. We show that a computed tomographic reconstruction of CS measurements using filtered backprojection (CSCT) effectively eliminates bright spots and yields CS patterns equivalent to powdered materials. This allows for direct comparison with a powdered chemical reference library to establish composition. Validation is achieved through a tomographic CS analysis of an aluminium (Al) rod phantom. Much like calculi, CS patterns from a solid polycrystalline Al rod exhibit diffraction spots, absent in the ring-like Al powder CS pattern. We show that the reconstructed Al CS cross-section is equivalent to its powdered counterpart and results in clearly defined composition images. The potential of CSCT to identify stone composition is demonstrated through images of intact stones deemed chemically pure by infrared spectroscopy. Computed tomographic reconstruction of CS signals allowed the generation of composition maps, showing the distribution of stone components. These images provide strong evidence that current laboratory techniques risk missing critical stone components due to inadequate sampling. This is of particular importance since follow-up treatments are based on these composition analyses. CS analysis can distinguish common stone components and can provide topographic composition maps of intact stones. Such details offer invaluable clinical information regarding stone formation, treatment and follow-up, and thus support the development of CS analysis as a laboratory stone analysis technique.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».