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Enregistrement W2574881987 · doi:10.1002/mp.12027

Sliding window prior data assisted compressed sensing for <scp>MRI</scp> tracking of lung tumors

2017· article· en· W2574881987 sur OpenAlexafffund
Eugene Yip, Jihyun Yun, Keith Wachowicz, Zsolt Gabos, S Rathee, B. G. Fallone

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAdvanced MRI Techniques and Applications
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesKillam TrustsAlberta Innovates - Health Solutions
Mots-clésSliding window protocolCompressed sensingMagnetic resonance imagingComputer scienceAccelerationDynamic imagingMedical imagingImage qualityTracking (education)Computer visionWindow (computing)Artificial intelligencePhysicsImage processingRadiologyMedicineImage (mathematics)Digital image processing

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Hybrid magnetic resonance imaging and radiation therapy devices are capable of imaging in real-time to track intrafractional lung tumor motion during radiotherapy. Highly accelerated magnetic resonance (MR) imaging methods can potentially reduce system delay time and/or improves imaging spatial resolution, and provide flexibility in imaging parameters. Prior Data Assisted Compressed Sensing (PDACS) has previously been proposed as an acceleration method that combines the advantages of 2D compressed sensing and the KEYHOLE view-sharing technique. However, as PDACS relies on prior data acquired at the beginning of a dynamic imaging sequence, decline in image quality occurs for longer duration scans due to drifts in MR signal. Novel sliding window-based techniques for refreshing prior data are proposed as a solution to this problem. METHODS: MR acceleration is performed by retrospective removal of data from the fully sampled sets. Six patients with lung tumors are scanned with a clinical 3 T MRI using a balanced steady-state free precession (bSSFP) sequence for 3 min at approximately 4 frames per second, for a total of 650 dynamics. A series of distinct pseudo-random patterns of partial k-space acquisition is generated such that, when combined with other dynamics within a sliding window of 100 dynamics, covers the entire k-space. The prior data in the sliding window are continuously refreshed to reduce the impact of MR signal drifts. We intended to demonstrate two different ways to utilize the sliding window data: a simple averaging method and a navigator-based method. These two sliding window methods are quantitatively compared against the original PDACS method using three metrics: artifact power, centroid displacement error, and Dice's coefficient. The study is repeated with pseudo 0.5 T images by adding complex, normally distributed noise with a standard deviation that reduces image SNR, relative to original 3 T images, by a factor of 6. RESULTS: Without sliding window implemented, PDACS-reconstructed dynamic datasets showed progressive increases in image artifact power as the 3 min scan progresses. With sliding windows implemented, this increase in artifact power is eliminated. Near the end of a 3 min scan at 3 T SNR and 5× acceleration, implementation of an averaging (navigator) sliding window method improves our metrics by the following ways: artifact power decreases from 0.065 without sliding window to 0.030 (0.031), centroid error decreases from 2.64 to 1.41 mm (1.28 mm), and Dice coefficient agreement increases from 0.860 to 0.912 (0.915). At pseudo 0.5 T SNR, the improvements in metrics are as follows: artifact power decreases from 0.110 without sliding window to 0.0897 (0.0985), centroid error decreases from 2.92 mm to 1.36 mm (1.32 mm), and Dice coefficient agreements increases from 0.851 to 0.894 (0.896). CONCLUSIONS: In this work we demonstrated the negative impact of slow changes in MR signal for longer duration PDACS dynamic scans, namely increases in image artifact power and reductions of tumor tracking accuracy. We have also demonstrated sliding window implementations (i.e., refreshing of prior data) of PDACS are effective solutions to this problem at both 3 T and simulated 0.5 T bSSFP images.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,915
Score d'incertitude au seuil0,519

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,095
Tête enseignante GPT0,396
Écart entre enseignants0,300 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations21
Publié2017
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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