Predicting voxel-level dose distributions for esophageal radiotherapy using densely connected network with dilated convolutions

体素 人工智能 特征(语言学) 计算机科学 卷积神经网络 卷积(计算机科学) 图像质量 核医学 图像(数学) 质量保证 模式识别(心理学) 医学 人工神经网络 计算机视觉 数学 哲学 语言学 外部质量评估 病理
作者
Jingjing Zhang,Shuolin Liu,Hui Yan,Teng Li,Ronghu Mao,Jianfei Liu
出处
期刊:Physics in Medicine and Biology [IOP Publishing]
卷期号:65 (20): 205013-205013 被引量:35
标识
DOI:10.1088/1361-6560/aba87b
摘要

This work aims to develop a voxel-level dose prediction framework by integrating distance information between PTV and OARs, as well as image information, into a densely-connected network (DCNN). Firstly, a four-channel feature map, consisting of a PTV image, an OAR image, a CT image, and a distance image, is constructed. A densely connected neural network is then built and trained for voxel-level dose prediction. Considering that the shape and size of OARs are highly inconsistent, a dilated convolution is employed to capture features from multiple scales. Finally, the proposed network is evaluated with five-fold cross-validation, based on ninety-eight clinically approved treatment plans. The voxel-level mean absolute error(MAE V ) of DCNN was 2.1% for PTV, 4.6% for left lung, 4.0% for right lung, 5.1% for heart, 6.0% for spinal cord, and 3.4% for body, which outperforms conventional U-Net, Resnet-antiResnet, U-Resnet-D by 0.1-0.8%. This result shows that with the introduction of a distance image and DCNN model, the accuracy of predicted dose distribution could be significantly improved. This approach offers a new dose prediction tool to support quality assurance and the automation of treatment planning in esophageal radiotherapy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
脑洞疼应助安谢采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
思源应助pooo采纳,获得40
2秒前
2秒前
halide完成签到,获得积分10
3秒前
君叁叁发布了新的文献求助40
3秒前
4秒前
科研通AI2S应助叶子采纳,获得10
4秒前
传奇3应助自由采纳,获得10
4秒前
4秒前
希望天下0贩的0应助Costing采纳,获得10
4秒前
sleep应助renlangfen采纳,获得10
4秒前
Maestro_S应助renlangfen采纳,获得10
4秒前
无花果应助景雄雄采纳,获得10
4秒前
小乔同学完成签到,获得积分10
5秒前
善学以致用应助北冥鱼采纳,获得10
6秒前
shengyou发布了新的文献求助10
6秒前
t东流水完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助飞鸟采纳,获得10
7秒前
Spine Lin发布了新的文献求助10
7秒前
郑嘻嘻发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
zzt完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助123456qqqq采纳,获得10
9秒前
can完成签到,获得积分10
9秒前
Sure发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
汉堡包应助lalalalala采纳,获得10
11秒前
12秒前
CodeCraft应助WIND-CUTTER采纳,获得10
12秒前
是问完成签到,获得积分10
12秒前
彭于晏应助贪玩自中采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5506056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4601542
关于积分的说明 14477374
捐赠科研通 4535544
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2485440
邀请新用户注册赠送积分活动 1468399
关于科研通互助平台的介绍 1440887