MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2167851738 · doi:10.1118/1.1869652

Accurate technique for complete geometric calibration of cone‐beam computed tomography systems

2005· article· en· W2167851738 sur OpenAlexaff
Youngbin Cho, D Moseley, Jeffrey H. Siewerdsen, David A. Jaffray

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2005
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Radiotherapy Techniques
Établissements canadiensUniversity of TorontoOntario Institute for Cancer ResearchPrincess Margaret Cancer Centre
Organismes subventionnairesNational Institute of Biomedical Imaging and BioengineeringNational Institutes of Health
Mots-clésImaging phantomDetectorCone beam computed tomographyCalibrationRotation (mathematics)Position (finance)Medical imagingBeam (structure)OpticsTomographyFlat panel detectorPhysicsMathematicsAlgorithmGeometryComputer visionArtificial intelligenceComputer scienceComputed tomography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Cone-beam computed tomography systems have been developed to provide in situ imaging for the purpose of guiding radiation therapy. Clinical systems have been constructed using this approach, a clinical linear accelerator (Elekta Synergy RP) and an iso-centric C-arm. Geometric calibration involves the estimation of a set of parameters that describes the geometry of such systems, and is essential for accurate image reconstruction. We have developed a general analytic algorithm and corresponding calibration phantom for estimating these geometric parameters in cone-beam computed tomography (CT) systems. The performance of the calibration algorithm is evaluated and its application is discussed. The algorithm makes use of a calibration phantom to estimate the geometric parameters of the system. The phantom consists of 24 steel ball bearings (BBs) in a known geometry. Twelve BBs are spaced evenly at 30 deg in two plane-parallel circles separated by a given distance along the tube axis. The detector (e.g., a flat panel detector) is assumed to have no spatial distortion. The method estimates geometric parameters including the position of the x-ray source, position, and rotation of the detector, and gantry angle, and can describe complex source-detector trajectories. The accuracy and sensitivity of the calibration algorithm was analyzed. The calibration algorithm estimates geometric parameters in a high level of accuracy such that the quality of CT reconstruction is not degraded by the error of estimation. Sensitivity analysis shows uncertainty of 0.01 degrees (around beam direction) to 0.3 degrees (normal to the beam direction) in rotation, and 0.2 mm (orthogonal to the beam direction) to 4.9 mm (beam direction) in position for the medical linear accelerator geometry. Experimental measurements using a laboratory bench Cone-beam CT system of known geometry demonstrate the sensitivity of the method in detecting small changes in the imaging geometry with an uncertainty of 0.1 mm in transverse and vertical (perpendicular to the beam direction) and 1.0 mm in the longitudinal (beam axis) directions. The calibration algorithm was compared to a previously reported method, which uses one ball bearing at the isocenter of the system, to investigate the impact of more precise calibration on the image quality of cone-beam CT reconstruction. A thin steel wire located inside the calibration phantom was imaged on the conebeam CT lab bench with and without perturbations in source and detector position during the scan. The described calibration method improved the quality of the image and the geometric accuracy of the object reconstructed, improving the full width at half maximum of the wire by 27.5% and increasing contrast of the wire by 52.8%. The proposed method is not limited to the geometric calibration of cone-beam CT systems but can be used for many other systems, which consist of one or more point sources and area detectors such as calibration of megavoltage (MV) treatment system (focal spot movement during the beam delivery, MV source trajectory versus gantry angle, the axis of collimator rotation, and couch motion), cross calibration between Kilovolt imaging and MV treatment system, and cross calibration between multiple imaging systems. Using the complete information of the system geometry, it was demonstrated that high image quality in CT reconstructions is possible even in systems with large geometric nonidealities.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,013
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,017

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,013
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,285
Écart entre enseignants0,267 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations292
Publié2005
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueMedical PhysicsMême sujetAdvanced Radiotherapy TechniquesTravaux en français237 207