WE‐EF‐BRA‐07: High Performance Preclinical Irradiation Through Optimized Dual Focal Spot Dose Painting and Online Virtual Isocenter Radiation Field Targeting
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Advances in radiotherapy practice facilitated by collimation systems to shape radiation fields and image guidance to target these conformal beams have motivated proposals for more complex dose patterns to improve the therapeutic ratio. Recent progress in small animal radiotherapy platforms has provided the foundation to validate the efficacy of such interventions, but robustly delivering heterogeneous dose distributions at the scale and accuracy demanded by preclinical studies remains challenging. This work proposes a dual focal spot optimization method to paint spatially heterogeneous dose regions and an online virtual isocenter targeting method to accurately target the dose distributions. Methods: Two‐dimensional dose kernels were empirically measured for the 1 mm diameter circular collimator with radiochromic film in a solid water phantom for the small and large x‐ray focal spots on the X‐RAD 225Cx microirradiator. These kernels were used in an optimization framework which determined a set of animal stage positions, beam‐on times, and focal spot settings to optimally deliver a given desired dose distribution. An online method was developed which defined a virtual treatment isocenter based on a single image projection of the collimated radiation field. The method was demonstrated by optimization of a 6 mm circular 2 Gy target adjoining a 4 mm semicircular avoidance region. Results: The dual focal spot technique improved the optimized dose distribution with the proportion of avoidance region receiving more than 0.5 Gy reduced by 40% compared to the large focal spot technique. Targeting tests performed by irradiating ball bearing targets on radiochromic film pieced revealed the online targeting method improved the three‐dimensional accuracy from 0.48 mm to 0.15 mm. Conclusion: The dual focal spot optimization and online virtual isocenter targeting framework is a robust option for delivering dose at the preclinical level and provides a new experimental option for unique radiobiological investigations This work is supported, in part, by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada and a Mitacs‐Accelerate fellowship. P.E. Lindsay, and D.A. Jaffray are listed as inventors of the system described herein. This system has been licensed to Precision X‐Ray Inc. for commercial development.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».