Beam distortion due to gold fiducial markers during salvage high‐intensity focused ultrasound in the prostate
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: High intensity focused ultrasound (HIFU) provides a non-invasive salvage treatment option for patients with recurrence after external beam radiation therapy (EBRT). As part of EBRT the prostate is frequently implanted with permanent fiducial markers. To date, the impact of these markers on subsequent HIFU treatment is unknown. The objective of this work was to systematically investigate, using computational simulations, how these fiducial markers affect the delivery of HIFU treatment. METHODS: A series of simulations was performed modelling the propagation of ultrasound pressure waves in the prostate with a single spherical or cylindrical gold marker at different positions and orientations. For each marker configuration, a set of metrics (spatial-peak temporal-average intensity, focus shift, focal volume) was evaluated to quantify the distortion introduced at the focus. An analytical model was also developed describing the marker effect on the intensity at the focus. The model was used to examine the marker's impact in a clinical setting through case studies. RESULTS: The simulations show that the presence of the marker in the pre-focal region causes reflections which induce a decrease in the focal intensity and focal volume, and a shift of the maximum pressure point away from the transducer's focus. These effects depend on the shape and orientation of the marker and become more pronounced as its distance from the transducer's focus decreases, with the distortion introduced by the marker greatly increasing when placed within 5 mm of the focus. The analytical model approximates the marker's effect and can be used as an alternative method to the computationally intensive and time consuming simulations for quickly estimating the intensity at the focus. A retrospective review of a small patient cohort selected for focal HIFU after failed EBRT indicates that the presence of the marker may affect HIFU treatment delivery. CONCLUSIONS: The distortion introduced by the marker to the HIFU beam when positioned close to the focus may result in an undertreated region beyond the marker due to less energy arriving at the focus, and an overtreated region due to reflections. Further work is necessary to investigate whether the results presented here justify the revision of the patient selection criteria or the markers' placement protocol.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».