In-silico CT lung phantom generated from finite-element mesh

成像体模 有限元法 生物信息学 计算机科学 放射科 医学 工程类 结构工程 生物 生物化学 基因
作者
Sunder Neelakantan,Tanmay Mukherjee,Bradford J. Smith,Kyle J. Myers,Rahim R. Rizi,Reza Avazmohammadi
标识
DOI:10.1117/12.3006973
摘要

Several lung diseases lead to alterations in regional lung mechanics, including ventilator- and radiation-induced lung injuries. Such alterations can lead to localized underventilation of the affected areas, resulting in the overdistension of the surrounding healthy regions. Thus, there has been growing interest in quantifying the dynamics of the lung parenchyma using regional biomechanical markers. Image registration through dynamic imaging has emerged as a powerful tool to assess lung parenchyma's kinematic and deformation behaviors during respiration. However, the difficulty in validating the image registration estimation of lung deformation, primarily due to the lack of ground-truth deformation data, has limited its use in clinical settings. To address this barrier, we developed a method to convert a finite-element (FE) mesh of the lung into a phantom computed tomography (CT) image, advantageously possessing ground-truth information included in the FE model. The phantom CT images generated from the FE mesh replicated the geometry of the lung and large airways that were included in the FE model. Using spatial frequency response, we investigated the effect of " imaging parameters" such as voxel size (resolution) and proximity threshold values on image quality. A series of high-quality phantom images generated from the FE model simulating the respiratory cycle will allow for the validation and evaluation of image registration-based estimations of lung deformation. In addition, the present method could be used to generate synthetic data needed to train machine-learning models to estimate kinematic biomarkers from medical images that could serve as important diagnostic tools to assess heterogeneous lung injuries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
Maidong完成签到,获得积分10
5秒前
要减肥青曼完成签到,获得积分10
5秒前
一方完成签到,获得积分10
8秒前
一个爱打乒乓球的彪完成签到 ,获得积分10
8秒前
雪山大地发布了新的文献求助10
10秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分0
13秒前
甜蜜的荟完成签到,获得积分10
13秒前
Aoiny完成签到,获得积分10
14秒前
六十变九十完成签到,获得积分10
16秒前
墨林云海完成签到,获得积分10
19秒前
投石问路完成签到,获得积分10
21秒前
Joy完成签到,获得积分10
32秒前
42秒前
Polylactic完成签到 ,获得积分10
47秒前
林海完成签到 ,获得积分10
49秒前
YHBBZ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
外向可冥完成签到,获得积分10
1分钟前
贤惠的诗柳完成签到,获得积分10
1分钟前
wy0409完成签到,获得积分10
1分钟前
小二郎的应助被Lexi采纳,获得10
1分钟前
lxg完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冰冰完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lexi发布了新的文献求助10
1分钟前
宄令令完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
陆人甲发布了新的文献求助10
1分钟前
CipherSage的应助被俊逸蓝血采纳,获得30
1分钟前
大个的应助被陆人甲采纳,获得10
1分钟前
Lexi完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
顺心的一德完成签到,获得积分10
1分钟前
诚心金渐基完成签到 ,获得积分10
1分钟前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
2分钟前
默默友儿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
橙橙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7785536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9324425
关于积分的说明 20398674
捐赠科研通 7374136
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321366
关于科研通互助平台的介绍 2469432
邀请新用户注册赠送积分活动 2337778