TU-AB-BRC-08: Egs_brachy, a Fast and Versatile Monte Carlo Code for Brachytherapy Applications
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: To introduce egs_brachy, a new, fast, and versatile Monte Carlo code for brachytherapy applications. Methods: egs_brachy is an EGSnrc user-code based on the EGSnrc C++ class library (egs++). Complex phantom, applicator, and source model geometries are built using the egs++ geometry module. egs_brachy uses a tracklength estimator to score collision kerma in voxels. Interaction, spectrum, energy fluence, and phase space scoring are also implemented. Phase space sources and particle recycling may be used to improve simulation efficiency. HDR treatments (e.g. stepping source through dwell positions) can be simulated. Standard brachytherapy seeds, as well as electron and miniature x-ray tube sources are fully modelled. Variance reduction techniques for electron source simulations are implemented (Bremsstrahlung cross section enhancement, uniform Bremsstrahlung splitting, and Russian Roulette). TG-43 parameters of seeds are computed and compared to published values. Example simulations of various treatments are carried out on a single 2.5 GHz Intel Xeon E5-2680 v3 processor core. Results: TG-43 parameters calculated with egs_brachy show excellent agreement with published values. Using a phase space source, 2% average statistical uncertainty in the PTV ((2mm)3 voxels) can be achieved in 10 s for 100 125I or 103Pd seeds in a 36.2 cm3 prostate PTV, 31 s for 64 103Pd seeds in a 64 cm3 breast PTV, and 56 s for a miniature x-ray tube in a 27 cm3 breast PTV. Comparable uncertainty is reached in 12 s in a (1 mm)3 water voxel 5 mm away from a COMS 16mm eye plaque with 13 103Pd seeds. Conclusion: The accuracy of egs_brachy has been demonstrated through benchmarking calculations. Calculation times are sufficiently fast to allow full MC simulations for routine treatment planning for diverse brachytherapy treatments (LDR, HDR, miniature x-ray tube). egs_brachy will be available as free and open-source software to the medical physics research community. This work is partially funded by the Canada Research Chairs program, the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, and the Ontario Ministry of Research and Innovation (Ontario Early Researcher Award).
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,052 | 0,029 |
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 ».