A Monte Carlo study of macroscopic and microscopic dose descriptors for kilovoltage cellular dosimetry
Notice bibliographique
Résumé
This work investigates how doses to cellular targets depend on cell morphology, as well as relations between cellular doses and doses to bulk tissues and water. Multicellular models of five healthy and cancerous soft tissues are developed based on typical values of cell compartment sizes, elemental compositions and number densities found in the literature. Cells are modelled as two concentric spheres with nucleus and cytoplasm compartments. Monte Carlo simulations are used to calculate the absorbed dose to the nucleus and cytoplasm for incident photon energies of 20-370 keV, relevant for brachytherapy, diagnostic radiology, and out-of-field radiation in higher-energy external beam radiotherapy. Simulations involving cell clusters, single cells and single nuclear cavities are carried out for cell radii between 5 and [Formula: see text]m, and nuclear radii between 2 and [Formula: see text]m. Seven nucleus and cytoplasm elemental compositions representative of animal cells are considered. The presence of a cytoplasm, extracellular matrix and surrounding cells can affect the nuclear dose by up to [Formula: see text]. Differences in cell and nucleus size can affect dose to the nucleus (cytoplasm) of the central cell in a cluster of 13 cells by up to [Formula: see text] ([Formula: see text]). Furthermore, the results of this study demonstrate that neither water nor bulk tissue are reliable substitutes for subcellular targets for incident photon energies <50 keV: nuclear (cytoplasm) doses differ from dose-to-medium by up to [Formula: see text] ([Formula: see text]), and from dose-to-water by up to [Formula: see text] ([Formula: see text]). The largest differences between dose descriptors are seen for the lowest incident photon energies; differences are less than [Formula: see text] for energies [Formula: see text]90 keV. The sensitivity of results with regard to the parameters of the microscopic tissue structure model and cell model geometry, and the importance of the nucleus and cytoplasm as targets for radiation-induced cell death emphasize the importance of accurate models for cellular dosimetry studies.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».