Experimental feasibility of xenon-enhanced dual-energy radiography for imaging of lung function
Notice bibliographique
Résumé
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a leading cause of death worldwide. We experimentally investigated the feasibility of two-dimensional xenon-enhanced dual-energy (XeDE) radiography for imaging of lung function. We optimized image quality under quantum-noise-limited conditions using a chest phantom consisting of a rectangular chamber representing the thoracic volume and PMMA slabs simulating x-ray attenuation by soft tissue. A sealed, air-filled cavity with thin PMMA walls was positioned inside the chamber to simulate a 2 cm thick ventilation defect. The chamber was ventilated with xenon and dual-energy imaging was performed using a diagnostic x-ray tube and a flat-panel detector. The contrast-to-noise ratio of ventilation defects normalized by patient x-ray exposure maximized at a kV-pair of approximately 60/140-kV and when approximately one third of the total exposure was allocated to the HE image. We used the optimized technique to image a second phantom that contained lung-parenchyma-mimicking PMMA clutter, rib-mimicking aluminum slats and an insert that simulated ventilation defects with thicknesses ranging from 0.5 cm to 2 cm and diameters ranging from 1 cm to 2 cm. From the resulting images we computed the area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of the non-prewhitening model observer with an eye filter and internal noise. For a xenon concentration of 75%, good AUCs (i.e. 0.8-0.9) to excellent AUCs (i.e. >0.9) were obtained when the defect diameter is greater than 1.3 cm and defect thickness is 1 cm. When the xenon concentration was reduced to 50%, the AUC was ∼0.9 for defects 1.2 cm in diameter and ∼1.5 cm in thickness. Two-dimensional XeDE radiography may therefore enable detection of functional abnormalities associated with early-stage COPD, for which xenon ventilation defects can occupy up to 20% of the lung volume, and should be further developed as a low-cost alternative to MRI-based approaches and a low-dose alternative to CT-based approaches.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».