Feasibility of external beam radiation therapy to deep‐seated targets with kilovoltage x‐rays
Notice bibliographique
Résumé
Purpose Radiation therapy to deep‐seated targets is typically delivered with megavoltage x‐ray beams generated by medical linear accelerators or 60Co sources. Here, we used computer simulations to design and optimize a lower energy kilovoltage x‐ray source generating acceptable dose distributions to a deep‐seated target. Methods The kilovoltage arc therapy (KVAT) x‐ray source was designed to treat a 4‐cm diameter target located at a 10‐cm depth in a 40‐cm diameter homogeneous cylindrical phantom. These parameters were chosen as an example of a clinical scenario for testing the performance of the kilovoltage source. A Monte Carlo (MC) model of the source was built in the EGSnrc/BEAMnrc code and source parameters, such as beam energy, tungsten anode thickness, beam filtration, number of collimator holes, collimator hole size and thickness, and source extent were varied. Dose to the phantom was calculated in the EGSnrc/DOSXYZnrc code for varying treatment parameters, such as the source‐to‐axis distance and the treatment arc angle. The quality of dose distributions was quantified by means of target‐to‐skin ratio and dose output expressed in D50 (50% isodose line) for a 30‐min irradiation in the homogeneous phantom as well as a lung phantom. Additionally, a patient KVAT dose distribution to a left pararenal lesion (~1.6 cm in diameter) was calculated and compared to a 15 MV volumetric modulated arc therapy (VMAT) plan. Results In the design of the KVAT x‐ray source, the beam energy, beam filtration, collimator hole size, source‐to‐isocenter distance, and treatment arc had the largest effect on the source output and the quality of dose distributions. For the 4‐cm target at 10‐cm depth, the optimized KVAT dose distribution generated a conformal plan with target‐to‐skin ratio of 5.1 and D50 in 30 min of 24.1 Gy in the homogeneous phantom. In the lung phantom, a target‐to‐skin ratio of 7.5 and D50 in 30 min of 25.3 Gy were achieved. High dose conformity of the 200 kV KVAT left pararenal plan was comparable to the 15 MV VMAT plan. The volume irradiated to at least 10% (<240 cGy) of the prescription dose was 2.2 × larger in the 200 kV KVAT plan than in the 15 MV VMAT plan, but considered clinically insignificant. Conclusions This study demonstrated that conformal treatments of deep‐seated targets were achievable with kilovoltage x‐rays with dose distributions comparable to MV beams. However, due to the larger volumes irradiated to clinically tolerated low doses, KVAT x‐ray source usage for deep‐seated lesions will be further evaluated to determine optimal target size.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 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 ».