A CT‐based analytical dose calculation method for HDR brachytherapy
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: This article presents an analytical dose calculation method for high-dose-rate 192Ir brachytherapy, taking into account the effects of inhomogeneities and reduced photon backscatter near the skin. The adequacy of the Task Group 43 (TG-43) two-dimensional formalism for treatment planning is also assessed. METHODS: The proposed method uses material composition and density data derived from computed tomography images. The primary and scatter dose distributions for each dwell position are calculated first as if the patient is an infinite water phantom. This is done using either TG-43 or a database of Monte Carlo (MC) dose distributions. The latter can be used to account for the effects of shielding in water. Subsequently, corrections for photon attenuation, scatter, and spectral variations along medium- or low-Z inhomogeneities are made according to the radiological paths determined by ray tracing. The scatter dose is then scaled by a correction factor that depends on the distances between the point of interest, the body contour, and the source position. Dose calculations are done for phantoms with tissue and lead inserts, as well as patient plans for head-and-neck, esophagus, and MammoSite balloon breast brachytherapy treatments. Gamma indices are evaluated using a dose-difference criterion of 3% and a distance-to-agreement criterion of 2 mm. PTRAN_CT MC calculations are used as the reference dose distributions. RESULTS: For the phantom with tissue and lead inserts, the percentages of the voxels of interest passing the gamma criteria (Pgamma > or = 1) are 100% for the analytical calculation and 91% for TG-43. For the breast patient plan, TG-43 overestimates the target volume receiving the prescribed dose by 4% and the dose to the hottest 0.1 cm3 of the skin by 9%, whereas the analytical and MC results agree within 0.4%. Pgamma > or = 1 are 100% and 48% for the analytical and TG-43 calculations, respectively. For the head-and-neck and esophagus patient plans, Pgamma > or = 1 are > or = 99% for both calculation methods. CONCLUSIONS: A correction-based dose calculation method has been validated for HDR 192Ir brachytherapy. Its high calculation efficiency makes it feasible for use in treatment planning. Because tissue inhomogeneity effects are small and primary dose predominates in the near-source region, TG-43 is adequate for target dose estimation provided shielding and contrast solution are not used.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,003 |
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 ».