Evaluation of an electron Monte Carlo dose calculation algorithm for treatment planning
Notice bibliographique
Résumé
The purpose of this study is to evaluate the accuracy of the electron Monte Carlo (eMC) dose calculation algorithm included in a commercial treatment planning system and compare its performance against an electron pencil beam algorithm. Several tests were performed to explore the system's behavior in simple geometries and in configurations encountered in clinical practice. The first series of tests were executed in a homogeneous water phantom, where experimental measurements and eMC-calculated dose distributions were compared for various combinations of energy and applicator. More specifically, we compared beam profiles and depth-dose curves at different source-to-surface distances (SSDs) and gantry angles, by using dose difference and distance to agreement. Also, we compared output factors, we studied the effects of algorithm input parameters, which are the random number generator seed, as well as the calculation grid size, and we performed a calculation time evaluation. Three different inhomogeneous solid phantoms were built, using high- and low-density materials inserts, to clinically simulate relevant heterogeneity conditions: a small air cylinder within a homogeneous phantom, a lung phantom, and a chest wall phantom. We also used an anthropomorphic phantom to perform comparison of eMC calculations to measurements. Finally, we proceeded with an evaluation of the eMC algorithm on a clinical case of nose cancer. In all mentioned cases, measurements, carried out by means of XV-2 films, radiographic films or EBT2 Gafchromic films. were used to compare eMC calculations with dose distributions obtained from an electron pencil beam algorithm. eMC calculations in the water phantom were accurate. Discrepancies for depth-dose curves and beam profiles were under 2.5% and 2 mm. Dose calculations with eMC for the small air cylinder and the lung phantom agreed within 2% and 4%, respectively. eMC calculations for the chest wall phantom and the anthropomorphic phantom also showed a positive agreement with the measurements. The retrospective dosimetric comparison of a clinical case, which presented scatter perturbations by air cavities, showed a difference in dose of up to 20% between pencil beam and eMC algorithms. When comparing to the pencil beam algorithm, eMC calculations are definitely more accurate at predicting large dose perturbations due to inhomogeneities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».