Investigation of calibration-based projection domain dual energy decomposition CBCT technique for brain radiotherapy applications
Notice bibliographique
Résumé
The purpose of the present study was to develop and evaluate a practical dual-energy imaging approach for enhancing on-board cone-beam CT (CBCT) image quality for brain radiotherapy applications. The proposed primary technique involves a projection domain calibration procedure. In-house fabricated aluminum and acrylic step wedges were stacked and oriented orthogonally to each other to produce 72 unique combinations of two-material path lengths, i.e. 8 acrylic steps × 9 aluminum steps. High (120 kV) and low (70 kV) energy projections were acquired of the step wedges and a 3rd order polynomial fit was used to map the log-normalized projection intensities to the known acrylic and aluminum thicknesses. The subsequent model was tested on two phantoms: 1) in-house DE phantom with PMMA background and calcium inserts of different concentrations (5 mg/mL, 200 mg/mL and 400 mg/mL) and 2) a RANDO head phantom. The decomposed projections were reconstructed separately as aluminum-only and acrylic-only reconstructions. In addition, virtual monochromatic projections (VMPs) obtained by combining the aluminum-only and acrylic-only projections were reconstructed at different keVs. A quantitative improvement was observed in the SDNR (signal difference to noise ratios) of the calcium inserts using Aluminum-reconstructions and synthesized VMPs (40 to 100 keV) compared to the single energy reconstructions. A reduction in beam hardening was observed as well. In addition, a qualitative improvement in soft-tissue visualization was observed with the RANDO phantom reconstructions. The findings indicate the potential of dual energy CBCT images: material specific images as well as VMPs for improved CBCT-based image guidance. The present approach can readily be applied on existing commercial systems and a feasibility study on patients is a worthwhile investigation.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».