Robust optimization methods for cardiac sparing in tangential breast IMRT
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: In left-sided tangential breast intensity modulated radiation therapy (IMRT), the heart may enter the radiation field and receive excessive radiation while the patient is breathing. The patient's breathing pattern is often irregular and unpredictable. We verify the clinical applicability of a heart-sparing robust optimization approach for breast IMRT. We compare robust optimized plans with clinical plans at free-breathing and clinical plans at deep inspiration breath-hold (DIBH) using active breathing control (ABC). METHODS: Eight patients were included in the study with each patient simulated using 4D-CT. The 4D-CT image acquisition generated ten breathing phase datasets. An average scan was constructed using all the phase datasets. Two of the eight patients were also imaged at breath-hold using ABC. The 4D-CT datasets were used to calculate the accumulated dose for robust optimized and clinical plans based on deformable registration. We generated a set of simulated breathing probability mass functions, which represent the fraction of time patients spend in different breathing phases. The robust optimization method was applied to each patient using a set of dose-influence matrices extracted from the 4D-CT data and a model of the breathing motion uncertainty. The goal of the optimization models was to minimize the dose to the heart while ensuring dose constraints on the target were achieved under breathing motion uncertainty. RESULTS: Robust optimized plans were improved or equivalent to the clinical plans in terms of heart sparing for all patients studied. The robust method reduced the accumulated heart dose (D10cc) by up to 801 cGy compared to the clinical method while also improving the coverage of the accumulated whole breast target volume. On average, the robust method reduced the heart dose (D10cc) by 364 cGy and improved the optBreast dose (D99%) by 477 cGy. In addition, the robust method had smaller deviations from the planned dose to the accumulated dose. The deviation of the accumulated dose from the planned dose for the optBreast (D99%) was 12 cGy for robust versus 445 cGy for clinical. The deviation for the heart (D10cc) was 41 cGy for robust and 320 cGy for clinical. CONCLUSIONS: The robust optimization approach can reduce heart dose compared to the clinical method at free-breathing and can potentially reduce the need for breath-hold techniques.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| 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 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».