SU‐C‐207A‐01: A Novel Maximum Likelihood Method for High‐Resolution Proton Radiography/proton CT
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Multiple Coulomb scattering is the largest contributor to blurring in proton imaging. Here we tested a maximum likelihood least squares estimator (MLLSE) to improve the spatial resolution of proton radiography (pRad) and proton computed tomography (pCT). Methods: The object is discretized into voxels and the average relative stopping power through voxel columns defined from the source to the detector pixels is optimized such that it maximizes the likelihood of the proton energy loss. The length spent by individual protons in each column is calculated through an optimized cubic spline estimate. pRad images were first produced using Geant4 simulations. An anthropomorphic head phantom and the Catphan line‐pair module for 3‐D spatial resolution were studied and resulting images were analyzed. Both parallel and conical beam have been investigated for simulated pRad acquisition. Then, experimental data of a pediatric head phantom (CIRS) were acquired using a recently completed experimental pCT scanner. Specific filters were applied on proton angle and energy loss data to remove proton histories that underwent nuclear interactions. The MTF10% (lp/mm) was used to evaluate and compare spatial resolution. Results: Numerical simulations showed improvement in the pRad spatial resolution for the parallel (2.75 to 6.71 lp/cm) and conical beam (3.08 to 5.83 lp/cm) reconstructed with the MLLSE compared to averaging detector pixel signals. For full tomographic reconstruction, the improved pRad were used as input into a simultaneous algebraic reconstruction algorithm. The Catphan pCT reconstruction based on the MLLSE‐enhanced projection showed spatial resolution improvement for the parallel (2.83 to 5.86 lp/cm) and conical beam (3.03 to 5.15 lp/cm). The anthropomorphic head pCT displayed important contrast gains in high‐gradient regions. Experimental results also demonstrated significant improvement in spatial resolution of the pediatric head radiography. Conclusion: The proposed MLLSE shows promising potential to increase the spatial resolution (up to 244%) in proton imaging.
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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 | 0,000 |
| 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 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 ».