Automatic Respiratory Gating Hepatic DCEUS-based Dual-phase Multi-parametric Functional Perfusion Imaging using a Derivative Principal Component Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Angiogenesis in liver cancers can be characterized by hepatic functional perfusion imaging (FPI) on the basis of dynamic contrast-enhanced ultrasound (DCEUS).However, accuracy is limited by breathing motion which results in out-of-plane image artifacts.Current hepatic FPI studies do not correct for these artifacts and lack the evaluation of correction accuracy.Thus, a hepatic DCEUS-based dual-phase multi-parametric FPI (DM-FPI) scheme using a derivative principal component analysis (PCA) respiratory gating is proposed to overcome these limitations.Materials and Methods: By considering severe 3D out-of-plane respiratory motions, the proposed scheme's accuracy was verified with in vitro DCEUS experiments in a flow model mimicking a hepatic vein.The feasibility was further demonstrated by considering in vivo DCEUS measurements in normal rabbit livers, and hepatic cavernous hemangioma and hepatocellular carcinoma in patients.After respiratory kinetics was extracted through PCA of DCEUS sequences under free-breathing condition, dual-phase respiratory gating microbubble kinetics was identified by using a derivative PCA zero-crossing dual-phase detection, respectively.Six dual-phase hemodynamic parameters were estimated from the dual-phase microbubble kinetics and DM-FPI was then reconstructed via color-coding to quantify 2.5D angiogenic hemodynamic distribution for live tumors.Results: Compared with no respiratory gating, the mean square error of respiratory gating DM-FPI decreased by 1893.9 ± 965.4 (p < 0.05), and mean noise coefficients decreased by 17.5 ± 7.1 (p < 0.05), whereas correlation coefficients improved by 0.4 ± 0.2 (p < 0.01).DM-FPI observably removed severe respiratory motion artifacts on PFI and markedly enhanced the accuracy and robustness both in vitro and in vivo.Conclusions: DM-FPI precisely characterized and distinguished the heterogeneous angiogenic hemodynamics about perfusion volume, blood flow and flow rate within two anatomical sections in the normal liver, and in benign and malignant hepatic tumors.DCEUS-based DM-FPI scheme might be a useful tool to help clinicians diagnose and provide suitable therapies for liver tumors.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».