Technical note: development and validation of a Monte Carlo tool for analysis of patient-generated photon scatter
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Scattered radiation unavoidably generated in the patient will negatively impact both kilovoltage (KV) and megavoltage (MV) imaging applications. Recently, ‘hybrid’ methods (i.e. combining analytical and Monte Carlo (MC) techniques) are being investigated as a solution to accurately yet quickly calculate the scattered contribution for both KV and MV images. We have developed a customized MC simulation user code for investigating the individual components of patient-scattered photon fluence, which serves as a valuable tool in this area of research. The MC tool is based on the EGSnrc/DOSXYZnrc user code. The IAUSFL flag options associated with subroutine AUSGAB, combined with LATCH tracking, are used to classify the various interactions of particles with the media. Photons are grouped into six different categories: primary, 1st Compton scatter, 1st Rayleigh scatter, multiple scatter, bremsstrahlung, and positron annihilation. We take advantage of the geometric boundary check in DOSXYZnrc, to write exiting photon particle information to a phase-space file. The tool is validated using homogeneous and heterogeneous phantom configurations with monoenergetic and polyenergetic beams under parallel and divergent beam geometry, comparing MC-simulated exit primary fluence and singly-scattered fluence to corresponding analytical calculations. This MC tool has been validated to separately score the primary and scatter fluence components of the KV and MV imaging applications in the field of radiation therapy. The results are acceptable for the various configurations and beam energies tested here. Overall, the mean percentage differences are less than 0.2% and standard deviations less than 1.6%. This will be a critical test instrument for research in photon scatter applications and particularly for the development of hybrid methods, and is freely available from the authors for research purposes. 5
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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 | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,003 |
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 ».