TH-E-BRC-08: Monte Carlo Calculation of Breathing Interplay Effect and Dose Calculation Discretization Error for VMAT and TomoTherapy Stereotactic Lung Treatments
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: The commercial release of volumetric modulated arc therapy techniques and the growing number of helical TomoTherapy users have triggered renewed interest in dose verification methods for exploring the impact of patient motion on dose distributions without the need to approximate time-varying parameters such as gantry position or MLC leaf motion. To this end we have developed a Monte Carlo-based calculation method capable of simulating a wide variety of treatment techniques without the need to resort to discretization approximations. The method was applied to VMAT and TomoTherapy stereotactic radiotherapy lung treatments to study the effect of breathing motion interplay and dose calculation discretization errors. Methods: The ability to perform complete position- probability-sampled Monte Carlo dose calculations was implemented in BEAMnrc/DOSXZYnrc user codes. The method includes full accelerator head simulations of TomoTherapy and Elekta linacs, and a realistic representation of beam delivery continuous motion via the interactive sampling of geometry parameters using a random time variable associated to each simulated particle. Patient motion is simulated by selecting the appropriate voxelized 4D-CT breathing phase for each particle using the provided treatment breathing curve. Ten different patient anatomies (7 clinical cases, 3 phantoms) were planned for Elekta VMAT (Monaco) and helical TomoTherapy (Hi-Art). Breathing frequency was varied from 2 to 8 seconds and amplitude ranged from 3 to 15 mm. Results: Results show that breathing motion is properly addressed with the ITV method for most cases studied. Minor dose discrepancies were observed with both systems under relatively unusal clinical conditions. Conclusions: We have developed a Monte Carlo-based calculation method capable of simulating a wide variety of treatment techniques without the need to resort to discretization approximations. The method was applied to VMAT and TomoTherapy stereotactic radiotherapy lung treatments to quantify breathing interplay effect and dose calculation discretization errors. The authors gratefully acknowledge Elekta AB for funding this work.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 ».