Experimental validation of a kV source model and dose computation method for CBCT imaging in an anthropomorphic phantom
Notice bibliographique
Résumé
We present an experimental validation of a kilovoltage (kV) X-ray source characterization model in an anthropomorphic phantom to estimate patient-specific absorbed dose from kV cone-beam computed tomography (CBCT) imaging procedures and compare these doses to nominal weighted CT-dose index (CTDIw) dose estimates. We simulated the default Varian on-board imager 1.4 (OBI) default CBCT imaging protocols (i.e., standard-dose head, low-dose thorax, pelvis, and pelvis spotlight) using our previously developed and easy to implement X-ray point-source model and source characterization approach. We used this characterized source model to compute absorbed dose in homogeneous and anthropomorphic phantoms using our previously validated in-house kV dose computation software (kVDoseCalc). We compared these computed absorbed doses to doses derived from ionization chamber measurements acquired at several points in a homogeneous cylindrical phantom and from thermoluminescent detectors (TLDs) placed in the anthropomorphic phantom. In the homogeneous cylindrical phantom, computed values of absorbed dose relative to the center of the phantom agreed with measured values within ≤2% of local dose, except in regions of high-dose gradient where the distance to agreement (DTA) was 2 mm. The computed absorbed dose in the anthropomorphic phantom generally agreed with TLD measurements, with an average percent dose difference ranging from 2.4% ± 6.0% to 5.7% ± 10.3%, depending on the characterized CBCT imaging protocol. The low-dose thorax and the standard dose scans showed the best and worst agreement, respectively. Our results also broadly agree with published values, which are approximately twice as high as the nominal CTDIw would suggest. The results demonstrate that our previously developed method for modeling and characterizing a kV X-ray source could be used to accurately assess patient-specific absorbed dose from kV CBCT procedures within reasonable accuracy, and serve as further evidence that existing CTDIw assessments underestimate absorbed dose delivered to patients.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».