Establishing the effect of computed tomography reconstruction kernels on the measure of bone mineral density in opportunistic osteoporosis screening
Notice bibliographique
Résumé
Opportunistic computed tomography (CT) scans, which can assess relevant bones of interest, offer a potential solution for identifying osteoporotic individuals. However, it has been well documented that image protocol parameters, such as reconstruction kernel, impact the quantitative analysis of volumetric bone mineral density (vBMD) from CT scans. The purpose of this study was to investigate the impact that CT reconstruction kernels have on quantitative results for vBMD from clinical CT scans using phantom and internal calibration. 45 clinical CT scans were reconstructed using the standard kernel and seven alternative kernels: soft, chest, detail, edge, bone, bone plus and lung [GE HealthCare]. Two methods of image calibration, internal and phantom, were used to calibrate the scans. The total hip and fourth lumbar vertebra (L4) were extracted from the scans via deep learning segmentation. Integral vBMD was calculated based on both calibration techniques from CT scans reconstructed with the eight kernels. Linear regression and Bland-Altman analyses were used to determine the coefficient of determination [Formula: see text] and to quantify the agreement between the different kernels. Differences between the reconstruction kernels were determined using paired t tests, and mean differences from the standard were computed. Using internal calibration, the smoothest kernel (soft) yielded a mean difference of -0.95 mg/cc (-0.33%) compared to the reference standard at the L4 vertebra and 2.07 mg/cc (0.51%) at the left femur. The sharpest kernel (lung) yielded a mean difference of 25.36 mg/cc (9.63%) at the L4 vertebra and -25.10 mg/cc (-5.98%) at the left femur. Alternatively, using phantom calibration soft yielded higher mean differences than internal calibration at both locations, with mean differences of 1.21 mg/cc (0.42%) at the L4 vertebra and 2.53 mg/cc (0.65%) at the left femur. The most error-prone results stemmed from the use of the lung kernel, as this kernel displayed a mean difference of -21.90 mg/cc (-7.38%) and -17.24 mg/cc (-4.34%) at the L4 vertebra and femur, respectively. These results indicate when performing opportunistic CT analysis, errors due to interchanging smoothing kernels soft, chest and detail are negligible, but that interchanging between sharpening kernels (lung, bone, bone plus, edge) results in large errors that can significantly impact vBMD measures for osteoporosis screening and diagnosis.
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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 | 0,008 | 0,052 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».