Conversion of single-energy CT to parametric maps of dual-energy CT using convolutional neural network
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: We propose a deep learning (DL) multitask learning framework using convolutional neural network for a direct conversion of single-energy CT (SECT) to 3 different parametric maps of dual-energy CT (DECT): virtual-monochromatic image (VMI), effective atomic number (EAN), and relative electron density (RED). METHODS: We propose VMI-Net for conversion of SECT to 70, 120, and 200 keV VMIs. In addition, EAN-Net and RED-Net were also developed to convert SECT to EAN and RED. We trained and validated our model using 67 patients collected between 2019 and 2020. Single-layer CT images with 120 kVp acquired by the DECT (IQon spectral CT; Philips Healthcare, Amsterdam, Netherlands) were used as input, while the VMIs, EAN, and RED acquired by the same device were used as target. The performance of the DL framework was evaluated by absolute difference (AD) and relative difference (RD). RESULTS: The VMI-Net converted 120 kVp SECT to the VMIs with AD of 9.02 Hounsfield Unit, and RD of 0.41% compared to the ground truth VMIs. The ADs of the converted EAN and RED were 0.29 and 0.96, respectively, while the RDs were 1.99% and 0.50% for the converted EAN and RED, respectively. CONCLUSIONS: SECT images were directly converted to the 3 parametric maps of DECT (ie, VMIs, EAN, and RED). By using this model, one can generate the parametric information from SECT images without DECT device. Our model can help investigate the parametric information from SECT retrospectively. ADVANCES IN KNOWLEDGE: DL framework enables converting SECT to various high-quality parametric maps of DECT.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».