A measurement‐based X‐ray source model characterization for CT dosimetry computations
Notice bibliographique
Résumé
The purpose of this study was to show that the nominal peak tube voltage potential (kVp) and measured half-value layer (HVL) can be used to generate energy spectra and fluence profiles for characterizing a computed tomography (CT) X-ray source, and to validate the source model and an in-house kV X-ray dose computation algorithm (kVDoseCalc) for computing machine- and patient-specific CT dose. Spatial variation of the X-ray source spectra of a Philips Brilliance and a GE Optima Big Bore CT scanner were found by measuring the HVL along the direction of the internal bow-tie filter axes. Third-party software, Spektr, and the nominal kVp settings were used to generate the energy spectra. Beam fluence was calculated by dividing the integral product of the spectra and the in-air NIST mass-energy attenuation coefficients by in-air dose measurements along the filter axis. The authors found the optimal number of photons to seed in kVDoseCalc to achieve dose convergence. The Philips Brilliance beams were modeled for 90, 120, and 140 kVp tube settings. The GE Optima beams were modeled for 80, 100, 120, and 140 kVp tube settings. Relative doses measured using a Capintec Farmer-type ionization chamber (0.65 cc) placed in a cylindrical polymethyl methacrylate (PMMA) phantom and irradiated by the Philips Brilliance, were compared to those computed with kVDoseCalc. Relative doses in an anthropomorphic thorax phantom (E2E SBRT Phantom) irradiated by the GE Optima were measured using a (0.015 cc) PTW Freiburg ionization chamber and compared to computations from kVDoseCalc. The number of photons required to reduce the average statistical uncertainty in dose to < 0.3% was 2 × 105. The average percent difference between calculation and measurement over all 12 PMMA phantom positions was found to be 1.44%, 1.47%, and 1.41% for 90, 120, and 140 kVp, respectively. The maximum percent difference between calculation and measurement for all energies, measurement positions, and phantoms was less than 3.50%. Thirty-five out of a total of 36 simulation conditions were within the experimental uncertainties associated with measurement reproducibility and chamber volume effects for the PMMA phantom. The agreement between calculation and measurement was within experimental uncertainty for 19 out of 20 simulation conditions at five points of interest in the anthropomorphic thorax phantom for the four beam energies modeled. The source model and characterization technique based on HVL measurements and nominal kVp can be used to accurately compute CT dose. This accuracy provides experimental validation of kVDoseCalc for computing CT dose.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».