Robust breathing signal extraction from cone beam CT projections based on adaptive and global optimization techniques
Notice bibliographique
Résumé
We present a study of extracting respiratory signals from cone beam computed tomography (CBCT) projections within the framework of the Amsterdam Shroud (AS) technique. Acquired prior to the radiotherapy treatment, CBCT projections were preprocessed for contrast enhancement by converting the original intensity images to attenuation images with which the AS image was created. An adaptive robust z-normalization filtering was applied to further augment the weak oscillating structures locally. From the enhanced AS image, the respiratory signal was extracted using a two-step optimization approach to effectively reveal the large-scale regularity of the breathing signals. CBCT projection images from five patients acquired with the Varian Onboard Imager on the Clinac iX System Linear Accelerator (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA) were employed to assess the proposed technique. Stable breathing signals can be reliably extracted using the proposed algorithm. Reference waveforms obtained using an air bellows belt (Philips Medical Systems, Cleveland, OH) were exported and compared to those with the AS based signals. The average errors for the enrolled patients between the estimated breath per minute (bpm) and the reference waveform bpm can be as low as -0.07 with the standard deviation 1.58. The new algorithm outperformed the original AS technique for all patients by 8.5% to 30%. The impact of gantry rotation on the breathing signal was assessed with data acquired with a Quasar phantom (Modus Medical Devices Inc., London, Canada) and found to be minimal on the signal frequency. The new technique developed in this work will provide a practical solution to rendering markerless breathing signal using the CBCT projections for thoracic and abdominal patients.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 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 ».