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Enregistrement W3045374016 · doi:10.1088/1361-6560/aba8b5

Impact of image reconstruction method on dose distributions derived from <sup>90</sup> Y PET images: phantom and liver radioembolization patient studies

2020· article· en· W3045374016 sur OpenAlexafffund
Xinchi Hou, Hillgan Ma, Pedro L. Esquinas, Carlos Uribe, Stefano Tolhurst, François Bénard, David Liu, Arman Rahmim, A. Ćeller

Notice bibliographique

RevuePhysics in Medicine and Biology · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensBritish Columbia Institute of TechnologyUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésImaging phantomNuclear medicineIterative reconstructionPhysicsMedicineRadiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract PET images acquired after liver 90 Y radioembolization therapies are typically very noisy, which significantly challenges both visualization and quantification of activity distributions. To improve their noise characteristics, regularized iterative reconstruction algorithms such as block sequential regularized expectation maximization (Q.Clear for GE Healthcare, USA) have been proposed. In this study, we aimed to investigate the effects which different reconstruction algorithms may have on patient images, with reconstruction parameters initially narrowed down using phantom studies. Moreover, we evaluated the impact of these reconstruction methods on voxel-based dose distribution in phantom and patient studies (lesions and healthy livers). The International Electrotechnical Commission (IEC)/NEMA phantom, containing six spheres, was filled with 90 Y and imaged using a GE Discovery 690 PET/CT scanner with time-of-flight enabled. The images were reconstructed using Q.Clear (with β parameter ranging from 0 to 8000) and ordered subsets expectation maximization. The image quality and quantification accuracy were evaluated by computing the hot ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Q</mml:mi> <mml:mi>H</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> ) and cold ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>Q</mml:mi> <mml:mi>C</mml:mi> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> ) contrast recovery coefficients, background variability (BV) and activity bias. Next, dose distributions and dose volume histograms were generated using MIM® software’s SurePlan LiverY90 toolbox. Subsequently, parameters optimized in these phantom studies were applied to five patient datasets. Dose parameters, such as D max , D mean , D 70 , and V 100 Gy , were estimated, and their variability for different reconstruction methods was investigated. Based on phantom studies, the β parameter values optimized for image quality and quantification accuracy were 2500 and 300, respectively. When all investigated reconstructions were applied to patient studies, D mean , D 50 , D 70 , and V 100 Gy showed coefficients of variation below 8%; whereas the variability of D max was up to 30% for both phantom and patient images. Although β = 300 − 1000 would provide accurate activity quantification for a region of interest, when considering activity/dose voxelized distribution, higher β value (e.g. 4000–5000) would provide the greatest accuracy for dose distributions. In this 90 Y radioembolization PET/CT study, the β parameter in regularized iterative (Q.Clear) reconstruction was investigated for image quality, accurate quantification and dose distributions based on phantom experiments and then applied to patient studies. Our results indicate that more accurate dose distribution can be achieved from smoother PET images, reconstructed with larger β values than those yielding the best activity quantifications but noisy images. Most importantly, these results suggest that quantitative measures, which are commonly used in clinics, such as SUV max or SUV peak ( equivalent of D max ), should not be employed for 90 Y PET images, since their values would highly depend on the image reconstruction.

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)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,584
Score d'incertitude au seuil0,448

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
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 Opus0,100
Tête enseignante GPT0,415
Écart entre enseignants0,316 · 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'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

Citations10
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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