Evaluation of the first commercial Monte Carlo dose calculation engine for electron beam treatment planning
Notice bibliographique
Résumé
The purpose of this study is to perform a clinical evaluation of the first commercial (MDS Nordion, now Nucletron) treatment planning system for electron beams incorporating Monte Carlo dose calculation module. This software implements Kawrakow's VMC++ voxel-based Monte Carlo calculation algorithm. The accuracy of the dose distribution calculations is evaluated by direct comparisons with extensive sets of measured data in homogeneous and heterogeneous phantoms at different source-to-surface distances (SSDs) and gantry angles. We also verify the accuracy of the Monte Carlo module for monitor unit calculations in comparison with independent hand calculations for homogeneous water phantom at two different SSDs. All electron beams in the range 6-20 MeV are from a Siemens KD-2 linear accelerator. We used 10,000 or 50,000 histories/cm2 in our Monte Carlo calculations, which led to about 2.5% and 1% relative standard error of the mean of the calculated dose. The dose calculation time depends on the number of histories, the number of voxels used to map the patient anatomy, the field size, and the beam energy. The typical run time of the Monte Carlo calculations (10,000 histories/cm2) is 1.02 min on a 2.2 GHz Pentium 4 Xeon computer for a 9 MeV beam, 10 x 10 cm2 field size, incident on the phantom 15 x 15 x 10 cm3 consisting of 31 CT slices and voxels size of 3 x 3 x 3 mm3 (total of 486,720 voxels). We find good agreement (discrepancies smaller than 5%) for most of the tested dose distributions. We also find excellent agreement (discrepancies of 2.5% or less) for the monitor unit calculations relative to the independent manual calculations. The accuracy of monitor unit calculations does not depend on the SSD used, which allows the use of one virtual machine for each beam energy for all arbitrary SSDs. In some cases the test results are found to be sensitive to the voxel size applied such that bigger systematic errors (>5%) occur when large voxel sizes interfere with the extensions of heterogeneities or dose gradients because of differences between the experimental and calculated geometries. Therefore, user control over voxelization is important for high accuracy electron dose calculations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».