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Enregistrement W4404823969 · doi:10.3233/xst-2011-030800308

A 1st generation scatter CT algorithm for electron density breast imaging which accounts for bound incoherent, coherent and multiple scatter: A Monte Carlo study

2011· article· en· W4404823969 sur OpenAlexaff
Jorge E. Alpuche Aviles, Stephen Pistorius, Idris A. Elbakri, Richard Gordon, Bashir Ahmad

Notice bibliographique

RevueJournal of X-Ray Science and Technology · 2011
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced X-ray and CT Imaging
Établissements canadiensUniversity of ManitobaCancerCare Manitoba
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMonte Carlo methodElectronPhysicsIncoherent scatterComputational physicsStatistical physicsElectron densityAlgorithmOpticsScatteringComputer scienceNuclear physicsMathematicsStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Breast CT is an emerging modality that reconstructs 3D linear attenuation coefficient (μ) images of the breast. Its tomographic nature reduces the overlap of structures and may improve tissue visualization. Current prototype systems produce large levels of scatter that could be used to reconstruct electron density (ρ $ _{e}$ ) images. This could potentially enhance diagnosis. We are developing a first generation bench top CT system to investigate the benefits of simultaneous imaging μ and ρ $ _{e}$ of the intact breast. The system uses an algorithm capable of reconstructing ρ $_{e}$ images from single Klein-Nishina scatter. It has been suggested that this algorithm may be impractical since measurements include coherent, bound incoherent and multiple scatter. To investigate this, the EGSnrc Monte Carlo (MC) code was used to simulate scans using a first generation system. These simulations were used to quantify the dose per scan, to provide raw data for the ρ $ _{e}$ reconstructions and to investigate corrections for multiple and coherent scatter since these can not be directly related to ρ $ _{e}$ . MC simulations show that the dose coefficients are similar to those of cone beam breast CT. Coherent scatter is only ∼9% concentrated in scattering angles < 8°. Electron binding reduces the number of incoherently scattered photons but this reduction can be included in the quantification of scatter measured by the system. Multiple scatter was found to be the major source of errors and, if not corrected for, can result in an overestimation of ρ $ _{e}$ by more than a factor of two. Empirical corrections, based on breast thickness or radiological path, can be used to reconstruct images where the variance in ρ $ _{e}$ error is half of that found in images derived from primary photons only. Although some practical challenges remain in creating a laboratory system, this work has shown that it is possible to reconstruct scatter images of the breast with a 4 mGy dose and further experimental evaluation of this technique is warranted.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,018

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,240
Écart entre enseignants0,227 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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

Citations0
Publié2011
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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