3D tomodosimetry using long scintillating fibers: A feasibility study
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: 3D dosimetry is recognized as an ideal for patient-specific quality assurance (QA) of highly conformal radiotherapy treatments. However, existing 3D dosimeters are not straightforward to implement in the clinic, as their read-out procedure is often tedious and their accuracy, precision, and∕or sample size exhibit limitations. The purpose of this work is to develop a 3D dosimeter based on the concept of tomodosimetry inside concentric cylindrical planes using long scintillating fibers for the QA of modern radiotherapy techniques such as intensity-modulated radiation therapy (IMRT) or intensity-modulated arc therapy (IMAT). METHODS: Using a model-based simulation, scintillating fibers were modeled on three concentric cylindrical planes of radii 2.5, 5.0, and 7.5 cm, inside a 10 cm radius water-equivalent cylinder phantom. The phantom was set to rotate around its central axis, made parallel to the linac gantry axis of rotation. Light acquisitions were simulated using the calculated dose from the treatment planning software and reconstructed in each cylindrical plane at a resolution of 1 mm(2) using a total-variation minimization iterative reconstruction algorithm. The 3D dose was then interpolated from the reconstructed cylindrical plane doses at a resolution of 1 mm(3). Different scintillating fiber patterns were compared by varying the angle of each fiber in its cylindrical plane and introducing a light-tight cut in each fiber. The precision of the reconstructed cylindrical dose distribution was evaluated using a Poisson modeling of the acquired light signals and the accuracy of the interpolated 3D dose was evaluated using an IMRT clinical plan for a prostate case. RESULTS: Straight scintillating fiber patterns with light-tight cuts were the most accurate in cylindrical dose reconstruction, showing less than 0.5 mm distance-to-agreement in dose gradients and a mean local dose difference of less than 0.2% in the high dose region for a 10 × 10 cm(2) field. The precision attained with this fiber configuration was less than 0.9% in the high dose, low gradient region of an IMRT segment for light acquisitions of 0.1 MU over a 360 degree rotation of the cylinder phantom. 3D dose interpolation for the IMRT clinical plan yielded an overall dose difference with the reference input of less than 1%, except in high dose gradients. CONCLUSIONS: Using long scintillating fibers inside rotating, concentric cylindrical planes, the authors demonstrate that their tomodosimetry method has the potential for high resolution, precise, and accurate 3D dosimetry. Moreover, because of its water-equivalence and rotational symmetry, this design should find interesting application for both treatment QA and machine commissioning.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».