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Enregistrement W2098629163 · doi:10.1118/1.1603966

Modeling geometric uncertainties in radiation therapy

2003· article· en· W2098629163 sur OpenAlexaff
Tim Craig

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2003
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Radiotherapy Techniques
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésConvolution (computer science)DosimetryRadiation therapyMargin (machine learning)Probability density functionRadiation treatment planningComputer scienceMathematicsMathematical optimizationNuclear medicineStatisticsMedicineArtificial intelligenceRadiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Patient repositioning and organ motion lead to uncertainty in targeting the tumor in radiation therapy. This decreases the dose to the tumor and increases the dose to healthy tissues. Ultimately, tumor control is reduced and complications are increased. This work investigates the hypothesis that modeling geometric uncertainties can accurately estimate the dose distribution delivered when uncertainties are present. These modeling results provide a more accurate representation of the delivered dose distribution than present approaches. These uncertainties are conventionally addressed by adding a margin to the clinical target volume to define a planning target volume (PTV). Despite widespread use, some PTV implementation details have not been addressed. A mathematical model is developed to investigate these details and leads to recommendations for clinical implementation. However, limitations remain when using a PTV. A superior method of accounting for geometric uncertainties incorporates their effect into the dose calculation. This can be achieved by convolution of the planned dose distribution with a probability density function describing the uncertainty. Two assumptions in this model are that the dose distribution is shift invariant and that treatment extends over an infinite number of fractions. The errors resulting from each assumption are quantified. Assuming shift invariance leads to large errors near the patient surface. A “Corrected Convolution” method that reduces these errors was developed. Errors due to finite fractionation are large for very few fractions (hypofractionation), but are unlikely to impact treatment plan evaluation. The impact of geometric uncertainties for hypofractionated prostate cancer treatment is further explored. Hypofractionated treatments were simulated to quantify the impact of geometric uncertainties. The results suggest geometric uncertainties will not limit the clinical effectiveness of prostate hypofractionation. Convolution can assess the sensitivity of different techniques to geometric uncertainties. Simplified intensity modulated arc therapy plans were compared to conventional techniques. The magnitude of the change caused by geometric uncertainties varied by technique. Contrary to common assumptions, geometric uncertainties do not always result in a worse treatment than planned. In conclusion, existing methods to account for geometric uncertainties are limited. Modeling geometric uncertainties with convolution has the potential to improve clinical treatment decisions .

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,018

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,289
Écart entre enseignants0,272 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2003
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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