Novel multimodality segmentation using level sets and Jensen‐Rényi divergence
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Positron emission tomography (PET) is playing an increasing role in radiotherapy treatment planning. However, despite progress, robust algorithms for PET and multimodal image segmentation are still lacking, especially if the algorithm were extended to image-guided and adaptive radiotherapy (IGART). This work presents a novel multimodality segmentation algorithm using the Jensen-Rényi divergence (JRD) to evolve the geometric level set contour. The algorithm offers improved noise tolerance which is particularly applicable to segmentation of regions found in PET and cone-beam computed tomography. METHODS: A steepest gradient ascent optimization method is used in conjunction with the JRD and a level set active contour to iteratively evolve a contour to partition an image based on statistical divergence of the intensity histograms. The algorithm is evaluated using PET scans of pharyngolaryngeal squamous cell carcinoma with the corresponding histological reference. The multimodality extension of the algorithm is evaluated using 22 PET/CT scans of patients with lung carcinoma and a physical phantom scanned under varying image quality conditions. RESULTS: The average concordance index (CI) of the JRD segmentation of the PET images was 0.56 with an average classification error of 65%. The segmentation of the lung carcinoma images had a maximum diameter relative error of 63%, 19.5%, and 14.8% when using CT, PET, and combined PET/CT images, respectively. The estimated maximal diameters of the gross tumor volume (GTV) showed a high correlation with the macroscopically determined maximal diameters, with a R(2) value of 0.85 and 0.88 using the PET and PET/CT images, respectively. Results from the physical phantom show that the JRD is more robust to image noise compared to mutual information and region growing. CONCLUSIONS: The JRD has shown improved noise tolerance compared to mutual information for the purpose of PET image segmentation. Presented is a flexible framework for multimodal image segmentation that can incorporate a large number of inputs efficiently for IGART.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».