SU‐E‐J‐37: Combining Proton Radiography and X‐Ray CT Information to Better Estimate Relative Proton Stopping Power in a Clinical Environment
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: In standard proton therapy clinical practice, proton stopping power uncertainties are in the order of 3.5%, which affects the ability of placing the proton Bragg peak at the edge of the tumor. The innovating idea of this project is to approach the uncertainty problem in RSP by using combined information from X‐ray CT and proton radiography along a few beam angles. In addition, this project aims to quantify the systematic error introduced by the theoretical models (Janni, ICRU49, Bischel) for proton stopping power in media. Methods: A 3D phantom of 36 cm3 composed of 9 materials randomly placed is created. Measured RSP values are obtained using a Gammex phantom with a proton beam. Theoretical RSP values are calculated with Beth‐Block equation in combination with three databases (Janni, ICRU49 and Bischel). Clinical RSP errors are simulated by introducing a systematic (1.5%, 2.5%, 3.5%) and a random error (+/−0.5%) to the theoretical RSP. A ray‐tracing algorithm uses each of these RSP tables to calculate energy loss for proton crossing the phantom through various directions. For each direction, gradient descent (GD) method is done on the clinical RSP table to minimize the residual energy difference between the simulation with clinical RSP and with theoretical RSP. The possibility of a systematic material dependent error is investigated by comparing measured RSP to theoretical RSP as calculated from the three models. Results: Using 10,000 iterations on GD algorithm, RSP differences between theoretical values and clinical RSP have converged (<1%) for each error introduced. Results produced with ICRU49 have the smallest average difference (0.021%) to the measured RSP. Janni (1.168%) and Bischel (−0.372%) database shows larger systematic errors. Conclusion: Based on these results, ray‐tracing optimisation using information from proton radiography and X‐ray CT demonstrates a potential to improve the proton range accuracy in a clinical environment.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».