The accuracy of EGSnrc, Geant4 and PENELOPE Monte Carlo systems for the simulation of electron scatter in external beam radiotherapy
Notice bibliographique
Résumé
Three widely used Monte Carlo systems were benchmarked against recently published measurements of the angular distribution of 13 MeV and 20 MeV electrons scattered from foils of different atomic numbers and thicknesses. Source and geometry were simulated in detail to calculate electron fluence profiles 118.2 cm from the exit window. Results were compared to the measured fluence profiles and the characteristic angle where the fluence drops to 1/e of its maximum value. EGSnrc and PENELOPE results, on average, agreed with measurement within 1 standard deviation experimental uncertainty, with EGSnrc estimating slightly lower scatter than measurement and PENELOPE slightly higher scatter. Geant4.9.2 overestimated the characteristic angle for the lower atomic number foils by as much as 10%. Retuning of the scatter distributions in Geant4 led to a much better agreement with measurement, close to that achieved with the other codes. The 3% differences from measurement seen with all codes for at least some of the foils would result in clinically significant errors in the fluence profiles (2%/4 mm), given accurate knowledge of the electron source and treatment head geometry used in radiotherapy. Further improvement in simulation accuracy is needed to achieve 1%/1 mm agreement with measurement for the full range of beam energies, foil atomic number and thickness used in radiotherapy. EGSnrc would achieve this accuracy with an increase in thickness of the mylar sheets in the monitor chamber, PENELOPE with a decrease in thickness.
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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 | 0,006 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».