Monte Carlo feasibility study of orthogonal bremsstrahlung beams for improved radiation therapy imaging
Notice bibliographique
Résumé
The basic characteristics of orthogonal bremsstrahlung beams are studied and the feasibility of improved contrast imaging with such a beam is evaluated. In the context of this work, orthogonal bremsstrahlung beams represent the component of the bremsstrahlung distribution perpendicular to the electron beam impinging on an accelerator target. The BEAMnrc Monte Carlo code was used to study target characteristics, energy spectra and relative fluences of orthogonal beams to optimize target design. The reliability of the simulations was verified by comparing our results with benchmark experiments. Using the results of the Monte Carlo optimization, the targets with various materials and a collimator were designed and built. The primary pencil electron beam from the research port of a Varian Clinac-18 accelerator striking on Al, Pb and C targets was used to create orthogonal beams. For these beams, diagnostic image contrast was tested by placing simple Lucite objects in the path of the beams and comparing image contrast obtained in the orthogonal direction to the one obtained in the forward direction. The simulations for various target materials and various primary electron energies showed that a width of 80% of the continuous-slowing-down approximation range (RCSDA) is sufficient to remove electron contamination in the orthogonal direction. The photon fluence of the orthogonal beam for high Z targets is larger compared to low Z targets, i.e. by a factor of 20 for W compared to Be. For a 6 MeV electron beam, the mean energy for low Z targets is calculated to be 320 keV for Al and 150 keV for Be, and for a high Z target like Pb to be 980 keV. For irradiation times of 1.2 s in an electron mode of the linac, the contrast of diagnostic images created with orthogonal beams from the Al target is superior to that in the forward direction. The image contrast and the beam profile of the bremsstrahlung beams were also studied. Both the Monte Carlo study and experiment showed an improvement of the contrast for lower Z target materials. This study confirms the feasibility, both in terms of intensity and image contrast, of orthogonal bremsstrahlung beams for radiation therapy imaging.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».