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 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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».