TH‐A‐BRF‐02: BEST IN PHYSICS (JOINT IMAGING‐THERAPY) – Modeling Tumor Evolution for Adaptive Radiation Therapy
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: To develop mathematical models of tumor geometry changes under radiotherapy that may support future adaptive paradigms. Methods: A total of 29 cervical patients were scanned using MRI, once for planning and weekly thereafter for treatment monitoring. Using the tumor volumes contoured by a radiologist, three mathematical models were investigated based on the assumption of a stochastic process of tumor evolution. The “weekly MRI” model predicts tumor geometry for the following week from the last two consecutive MRI scans, based on the voxel transition probability. The other two models use only the first pair of consecutive MRI scans, and the transition probabilities were estimated via tumor type classified from the entire data set. The classification is based on either measuring the tumor volume (the “weekly volume” model), or implementing an auxiliary “Markov chain” model. These models were compared to a constant volume approach that represents the current clinical practice, using various model parameters; e.g., the threshold probability β converts the probability map into a tumor shape (larger threshold implies smaller tumor). Model performance was measured using volume conformity index (VCI), i.e., the union of the actual target and modeled target volume squared divided by product of these two volumes. Results: The “weekly MRI” model outperforms the constant volume model by 26% on average, and by 103% for the worst 10% of cases in terms of VCI under a wide range of β. The “weekly volume” and “Markov chain” models outperform the constant volume model by 20% and 16% on average, respectively. They also perform better than the “weekly MRI” model when β is large. Conclusion: It has been demonstrated that mathematical models can be developed to predict tumor geometry changes for cervical cancer undergoing radiotherapy. The models can potentially support adaptive radiotherapy paradigm by reducing normal tissue dose. This research was supported in part by the Ontario Consortium for Adaptive Interventions in Radiation Oncology (OCAIRO) funded by the Ontario Research Fund (ORF) and the MITACS Accelerate Internship Program.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».