The use of tetrahedral mesh geometries in Monte Carlo simulation of applicator based brachytherapy dose distributions
Notice bibliographique
Résumé
Accounting for brachytherapy applicator attenuation is part of the recommendations from the recent report of AAPM Task Group 186. To do so, model based dose calculation algorithms require accurate modelling of the applicator geometry. This can be non-trivial in the case of irregularly shaped applicators such as the Fletcher Williamson gynaecological applicator or balloon applicators with possibly irregular shapes employed in accelerated partial breast irradiation (APBI) performed using electronic brachytherapy sources (EBS). While many of these applicators can be modelled using constructive solid geometry (CSG), the latter may be difficult and time-consuming. Alternatively, these complex geometries can be modelled using tessellated geometries such as tetrahedral meshes (mesh geometries (MG)). Recent versions of Monte Carlo (MC) codes Geant4 and MCNP6 allow for the use of MG. The goal of this work was to model a series of applicators relevant to brachytherapy using MG. Applicators designed for (192)Ir sources and 50 kV EBS were studied; a shielded vaginal applicator, a shielded Fletcher Williamson applicator and an APBI balloon applicator. All applicators were modelled in Geant4 and MCNP6 using MG and CSG for dose calculations. CSG derived dose distributions were considered as reference and used to validate MG models by comparing dose distribution ratios. In general agreement within 1% for the dose calculations was observed for all applicators between MG and CSG and between codes when considering volumes inside the 25% isodose surface. When compared to CSG, MG required longer computation times by a factor of at least 2 for MC simulations using the same code. MCNP6 calculation times were more than ten times shorter than Geant4 in some cases. In conclusion we presented methods allowing for high fidelity modelling with results equivalent to CSG. To the best of our knowledge MG offers the most accurate representation of an irregular APBI balloon applicator.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 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) | 0,003 | 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 ».