Experimental verification of 4D Monte Carlo simulations of dose delivery to a moving anatomy
Notice bibliographique
Résumé
Purpose To evaluate a novel 4D Monte Carlo simulation tool by comparing calculations to physical measurements using a respiratory motion phantom. Methods We used a dynamic Quasar phantom in both stationary and breathing states (sinusoidal motion of amplitude of 1.8 cm and period of 3.3 s) for dose measurements on an Elekta Agility linear accelerator. Gafchromic EBT3 film and the RADPOS 4D dosimetry system were placed inside the lung insert of the phantom to measure dose profiles and point‐dose values at the center of the spherical tumor inside the insert. Both a static 4 × 4 cm2 field and a VMAT plan were delivered. Static and 4D Monte Carlo simulations of the treatment deliveries were performed using DOSXYZnrc and a modified version of the defDOSXYZnrc user code that allows modeling of the continuous motion of both machine and patient. DICOM treatment plan files and linac delivery log files were used to generate corresponding input files. The phantom motion recorded by RADPOS during beam delivery was incorporated into the input files for the 4DdefDOSXYZnrc simulations. Results For stationary phantom simulations, all point‐dose values from MC simulations at the tumor center agreed within 1% with film and within 2% with RADPOS. More than 98% of the voxels from simulated dose profiles passed a 1D gamma of 2%/2‐mm criteria against measured dose profiles. Similar results were observed when applying a 2D gamma analysis with a 2%/2‐mm criteria to compare 2D dose distributions of Monte Carlo simulations against measurements. For simulations on the moving phantom, MC‐calculated dose values at the center of the tumor were found to be within 1% of film and within 2σ of experimental uncertainties which are 2.8% of the RADPOS measurements. 1D gamma comparisons of the dose profiles were better than 91%, and 2D gamma comparisons of the 2D dose distributions were found to be better than 94%. Conclusion Our 4D Monte Carlo method using defDOSXYZnrc can be used to accurately calculate the dose distribution in continuously moving anatomy for various treatment techniques. This work, if extended to deformable anatomies, can be used to reconstruct patient delivered dose for use in adaptive radiation therapy.
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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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».