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Enregistrement W2345886205 · doi:10.1118/1.4947481

Systematic study of target localization for bioluminescence tomography guided radiation therapy

2016· article· en· W2345886205 sur OpenAlexaff
Jingjing Yu, Bin Zhang, Iulian Iordachita, Juvenal Reyes, Zhihao Lü, Malcolm V. Brock, Michael S. Patterson, John Wong, Ken Kang‐Hsin Wang

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueOptical Imaging and Spectroscopy Techniques
Établissements canadiensMcMaster University
Organismes subventionnairesNational Cancer InstituteNational Institutes of HealthNational Natural Science Foundation of ChinaJohns Hopkins University
Mots-clésImaging phantomCone beam computed tomographyTomographyOpticsPhysicsProjection (relational algebra)Computer scienceBiomedical engineeringComputed tomographyAlgorithmRadiologyMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: To overcome the limitation of CT/cone-beam CT (CBCT) in guiding radiation for soft tissue targets, the authors developed a spectrally resolved bioluminescence tomography (BLT) system for the small animal radiation research platform. The authors systematically assessed the performance of the BLT system in terms of target localization and the ability to resolve two neighboring sources in simulations, tissue-mimicking phantom, and in vivo environments. METHODS: Multispectral measurements acquired in a single projection were used for the BLT reconstruction. The incomplete variables truncated conjugate gradient algorithm with an iterative permissible region shrinking strategy was employed as the optimization scheme to reconstruct source distributions. Simulation studies were conducted for single spherical sources with sizes from 0.5 to 3 mm radius at depth of 3-12 mm. The same configuration was also applied for the double source simulation with source separations varying from 3 to 9 mm. Experiments were performed in a standalone BLT/CBCT system. Two self-illuminated sources with 3 and 4.7 mm separations placed inside a tissue-mimicking phantom were chosen as the test cases. Live mice implanted with single-source at 6 and 9 mm depth, two sources at 3 and 5 mm separation at depth of 5 mm, or three sources in the abdomen were also used to illustrate the localization capability of the BLT system for multiple targets in vivo. RESULTS: For simulation study, approximate 1 mm accuracy can be achieved at localizing center of mass (CoM) for single-source and grouped CoM for double source cases. For the case of 1.5 mm radius source, a common tumor size used in preclinical study, their simulation shows that for all the source separations considered, except for the 3 mm separation at 9 and 12 mm depth, the two neighboring sources can be resolved at depths from 3 to 12 mm. Phantom experiments illustrated that 2D bioluminescence imaging failed to distinguish two sources, but BLT can provide 3D source localization with approximately 1 mm accuracy. The in vivo results are encouraging that 1 and 1.7 mm accuracy can be attained for the single-source case at 6 and 9 mm depth, respectively. For the 2 sources in vivo study, both sources can be distinguished at 3 and 5 mm separations, and approximately 1 mm localization accuracy can also be achieved. CONCLUSIONS: This study demonstrated that their multispectral BLT/CBCT system could be potentially applied to localize and resolve multiple sources at wide range of source sizes, depths, and separations. The average accuracy of localizing CoM for single-source and grouped CoM for double sources is approximately 1 mm except deep-seated target. The information provided in this study can be instructive to devise treatment margins for BLT-guided irradiation. These results also suggest that the 3D BLT system could guide radiation for the situation with multiple targets, such as metastatic tumor models.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
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: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,330
Écart entre enseignants0,311 · 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

Citations29
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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