A novel 3D‐printed phantom insert for 4D PET/CT imaging and simultaneous integrated boost radiotherapy
Notice bibliographique
Résumé
Purpose To construct a 3D‐printed phantom insert designed to mimic the variable PET tracer uptake seen in lung tumor volumes and a matching dosimetric insert to be used in simultaneous integrated boost (SIB) phantom studies, and to evaluate the design through end‐to‐end tests. Methods A set of phantom inserts was designed and manufactured for a realistic representation of gated radiotherapy steps from 4D PET/CT scanning to dose delivery. A cylindrical phantom (φ80 × 120 mm) holds inserts for PET/CT scanning. The novel 3D printed insert dedicated to 4D PET/CT mimics high PET tracer uptake in the core and low uptake in the periphery. This insert is a variable density porous cylinder (φ44.5 × 70.0 mm), ABS‐P430 thermoplastic, 3D printed by fused deposition modeling an inner (φ11 × 42 mm) cylindrical void. The square pores (1.8 × 1.8 mm2 each) fill 50% of outer volume, resulting in a 2:1 PET tracer concentration ratio in the void volume with respect to porous volume. A matching cylindrical phantom insert is dedicated to validate gated radiotherapy. It contains eight peripheral holes and one central hole, matching the location of the porous part and the void part of the 3D printed insert, respectively. These holes accommodate adaptors for Farmer‐type ion chamber and cells vials. End‐to‐end tests were designed for imaging, planning, and dose measurements. Results End‐to‐end test were performed from 4D PET/CT scanning to transferring data to the planning system, target volume delineation, and dose measurements. 4D PET/CT scans were acquired of the phantom at different respiratory motion patterns and gating windows. A measured 2:1 18F‐FDG concentration ratio between inner void and outer porous volume matched the 3D printed design. Measured dose in the dosimetric insert agreed well with planned dose on the imaging insert, within 3% for the static phantom and within 5% for most breathing patterns. Conclusions The novel 3D printed phantom insert mimics variable PET tracer uptake typical of tumors. Obtained 4D PET/CT scans are suitable for segmentation and treatment planning and delivery in SIB gated treatments. Our experiments demonstrate the feasibility of this set of phantom inserts serving as end‐to‐end quality‐assurance phantoms of SIB radiotherapy.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».