Validation of a method for <i>in vivo</i> 3D dose reconstruction for IMRT and VMAT treatments using on‐treatment EPID images and a model‐based forward‐calculation algorithm
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Radiation treatments are trending toward delivering higher doses per fraction under stereotactic radiosurgery and hypofractionated treatment regimens. There is a need for accurate 3D in vivo patient dose verification using electronic portal imaging device (EPID) measurements. This work presents a model-based technique to compute full three-dimensional patient dose reconstructed from on-treatment EPID portal images (i.e., transmission images). METHODS: EPID dose is converted to incident fluence entering the patient using a series of steps which include converting measured EPID dose to fluence at the detector plane and then back-projecting the primary source component of the EPID fluence upstream of the patient. Incident fluence is then recombined with predicted extra-focal fluence and used to calculate 3D patient dose via a collapsed-cone convolution method. This method is implemented in an iterative manner, although in practice it provides accurate results in a single iteration. The robustness of the dose reconstruction technique is demonstrated with several simple slab phantom and nine anthropomorphic phantom cases. Prostate, head and neck, and lung treatments are all included as well as a range of delivery techniques including VMAT and dynamic intensity modulated radiation therapy (IMRT). RESULTS: Results indicate that the patient dose reconstruction algorithm compares well with treatment planning system computed doses for controlled test situations. For simple phantom and square field tests, agreement was excellent with a 2%/2 mm 3D chi pass rate ≥98.9%. On anthropomorphic phantoms, the 2%/2 mm 3D chi pass rates ranged from 79.9% to 99.9% in the planning target volume (PTV) region and 96.5% to 100% in the low dose region (>20% of prescription, excluding PTV and skin build-up region). CONCLUSIONS: An algorithm to reconstruct delivered patient 3D doses from EPID exit dosimetry measurements was presented. The method was applied to phantom and patient data sets, as well as for dynamic IMRT and VMAT delivery techniques. Results indicate that the EPID dose reconstruction algorithm presented in this work is suitable for clinical implementation.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».