An adaptive generation of a digital mask to improve activity distribution in SPECT images
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we consider the clinical situation where only the boundaries of the investigated region of interest (ROI) are available and the remaining part of the studied object (background) is inhomogeneous. Additionally, no information regarding activity concentrations in either ROI or background is available. Under such circumstances, which are typical for clinical SPECT and PET oncology studies, accurate recovery of the activity distribution inside the ROI represents a challenging task. Especially, in mask-based partial volume effect (PVE) corrections (PVEC), the digital mask should adequately reflect the true activity distribution. In this respect, the direct implementation of the mask values from the conventionally reconstructed (and, obviously, degraded by PVE) image may affect the accuracy of the resulting activity distribution. In this paper, we present a modification of the mask-based approach where the mask values in the ROI are neither a priori known nor taken from the conventional image, but are determined from the projection data by a special ROI-based algorithm. Because case-specific acquisition parameters, attenuation map, and the projection dataset are employed there, the created mask appears to be adapted to the analyzed SPECT or PET study. Our data processing begins with the segmentation step dividing the scanned object into an ROI and a background. Then, the regional system matrices reflecting the contributions of (i) the ROI and (ii) the background to the projection dataset are computed. These matrices allow us to generate the system of equations from which the average activity concentrations in the ROI and background are derived. We incorporate the average ROI activity concentration into our mask by assigning it to each voxel inside this ROI. At the same time, the mask values for the inhomogeneous background are copied directly from the conventional image. Finally, the mask-based PVEC is applied to recover the activity distribution in the ROI. We validated our method using both a physical phantom experiment and analytical simulations, which in both cases contained 21 active and cold inserts. The performance of the proposed adaptive method was compared with the image-based PVEC where the mask values inside the ROI were calculated based on the conventional image. In terms of recovery of the total activity, the adaptive method outperformed the image-based PVEC for 19 (simulations) and for 20 (physical experiments) out of 21 considered containers. In terms of recovery of the activity distribution, results of the adaptive method were better than ones provided by imagebased PVEC for 16 (simulations) and for 13 (experiments) out of 17 considered containers.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».