Generative learning approach for radiation dose reduction in X‐ray guided cardiac interventions
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Navigation guidance in cardiac interventions is provided by X-ray angiography. Cumulative radiation exposure is a serious concern for pediatric cardiac interventions. PURPOSE: A generative learning-based approach is proposed to predict X-ray angiography frames to reduce the radiation exposure for pediatric cardiac interventions while preserving the image quality. METHODS: Frame predictions are based on a model-free motion estimation approach using a long short-term memory architecture and a content predictor using a convolutional neural network structure. The presented model thus estimates contrast-enhanced vascular structures such as the coronary arteries and their motion in X-ray sequences in an end-to-end system. This work was validated with 56 simulated and 52 patients' X-ray angiography sequences. RESULTS: Using the predicted images can reduce the number of pulses by up to three new frames without affecting the image quality. The average required acquisition can drop by 30% per second for a 15 fps acquisition. The average structural similarity index measurement was 97% for the simulated dataset and 82% for the patients' dataset. CONCLUSIONS: Frame prediction using a learning-based method is promising for minimizing radiation dose exposure. The required pulse rate is reduced while preserving the frame rate and the image quality. With proper integration in X-ray angiography systems, this method can pave the way for improved dose management.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».