Evaluation of a Metal Artifact Reduction Algorithm for Image Reconstruction on a Novel CBCT Platform
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The presence of metal implants can produce artifacts and distort Hounsfield units (HU) in patient computed tomography (CT) images. The purpose of this work was to characterize a novel metal artifact reduction (MAR) algorithm for reconstruction of CBCT images obtained by the HyperSight imaging system. METHODS: Three tissue-equivalent phantoms were fitted with materials commonly used in medical applications. The first consisted of a variety of metal samples centered within a solid water block, the second was an Advanced Electron Density phantom with metal rods, and the third consisted of hip prostheses positioned within a water tank. CBCT images of all phantoms were acquired and reconstructed using the MAR and iCBCT Acuros algorithms on the HyperSight system. The signal-to-noise ratio (SNR), artifact index (AI), structural similarity index measure (SSIM), peak signal-to-noise ratio (PSNR), and mean-square error (MSE) were computed to assess the image quality in comparison to artifact-free reference images. The mean HU at various VOI positions around the cavity was calculated to evaluate the artifact dependence on distance and angle from the center of the cavity. The artifact volume of the phantom (excluding the cavity) was estimated by summing the volume of all voxels with HU values outside the 5th and 95th percentiles of the phantom CBCT with no artifact. RESULTS: The SNR, AI, SSIM, PSNR, and MSE metrics demonstrated significantly higher similarity to baseline when using MAR compared to iCBCT Acuros for all high-density materials, except for aluminum. Mean HU returned to expected solid water background at a shorter distance from metal sample in the MAR images, and the standard deviation remained lower for the MAR images at all distances from the insert. The artifact volume decreased using the novel MAR algorithm for all metal samples excluding aluminum (p < 0.001) and all hip prostheses (p < 0.05). CONCLUSION: Varian's HyperSight MAR reconstruction algorithm shows a reduction in metal artifact metrics, motivating the use of MAR reconstruction for patients with metal implants.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».