MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2755754548 · doi:10.1002/mp.12585

Integrating prior information into microwave tomography Part 1: Impact of detail on image quality

2017· article· en· W2755754548 sur OpenAlexafffund
Douglas Kurrant, Anastasia Baran, Joe LoVetri, Elise Fear

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMicrowave Imaging and Scattering Analysis
Établissements canadiensUniversity of ManitobaUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaAlberta Innovates - Technology FuturesUniversity of Manitoba
Mots-clésImage qualityMicrowave imagingComputer scienceIterative reconstructionContext (archaeology)Computer visionBreast imagingArtificial intelligenceTomographyData miningMedical physicsImage (mathematics)MammographyMicrowaveRadiologyMedicineGeologyBreast cancer

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: The authors investigate the impact that incremental increases in the level of detail of patient-specific prior information have on image quality and the convergence behavior of an inversion algorithm in the context of near-field microwave breast imaging. A methodology is presented that uses image quality measures to characterize the ability of the algorithm to reconstruct both internal structures and lesions embedded in fibroglandular tissue. The approach permits key aspects that impact the quality of reconstruction of these structures to be identified and quantified. This provides insight into opportunities to improve image reconstruction performance. METHODS: Patient-specific information is acquired using radar-based methods that form a regional map of the breast. This map is then incorporated into a microwave tomography algorithm. Previous investigations have demonstrated the effectiveness of this approach to improve image quality when applied to data generated with two-dimensional (2D) numerical models. The present study extends this work by generating prior information that is customized to vary the degree of structural detail to facilitate the investigation of the role of prior information in image formation. Numerical 2D breast models constructed from magnetic resonance (MR) scans, and reconstructions formed with a three-dimensional (3D) numerical breast model are used to assess if trends observed for the 2D results can be extended to 3D scenarios. RESULTS: For the blind reconstruction scenario (i.e., no prior information), the breast surface is not accurately identified and internal structures are not clearly resolved. A substantial improvement in image quality is achieved by incorporating the skin surface map and constraining the imaging domain to the breast. Internal features within the breast appear in the reconstructed image. However, it is challenging to discriminate between adipose and glandular regions and there are inaccuracies in both the structural properties of the glandular region and the dielectric properties reconstructed within this structure. Using a regional map with a skin layer only marginally improves this situation. Increasing the structural detail in the prior information to include internal features leads to reconstructions for which the interface that delineates the fat and gland regions can be inferred. Different features within the glandular region corresponding to tissues with varying relative permittivity values, such as a lesion embedded within glandular structure, emerge in the reconstructed images. CONCLUSION: Including knowledge of the breast surface and skin layer leads to a substantial improvement in image quality compared to the blind case, but the images have limited diagnostic utility for applications such as tumor response tracking. The diagnostic utility of the reconstruction technique is improved considerably when patient-specific structural information is used. This qualitative observation is supported quantitatively with image metrics.

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)0,011
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,291
Écart entre enseignants0,278 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations47
Publié2017
Routes d'admission2
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueMedical PhysicsMême sujetMicrowave Imaging and Scattering AnalysisTravaux en français237 207