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Enregistrement W3047954822 · doi:10.1002/mp.14440

Modeling the temporal–spatial nature of the readout of an electronic portal imaging device (EPID)

2020· article· en· W3047954822 sur OpenAlexaff
Parandoush Abbasian, Peter M. McCowan, Daniel W. Rickey, Eric Van Uytven, Boyd McCurdy

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2020
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Radiotherapy Techniques
Établissements canadiensCancerCare ManitobaUniversity of Manitoba
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésImage-guided radiation therapyComputer scienceDosimetryLinear particle acceleratorImage resolutionSIGNAL (programming language)Computer visionOpticsArtificial intelligenceMedical imagingPhysicsBeam (structure)Nuclear medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Purpose In real‐time electronic portal imaging device (EPID) dosimetry applications where on‐treatment measured transmission images are compared to an ideal predicted image, ideally a tight tolerance should be set on the quantitative image comparison in order to detect a wide variety of possible delivery errors. However, this is currently not possible due to the appearance of banding artifacts in individual frames of the measured EPID image sequences. The purpose of this work was to investigate simulating banding artifacts in our cine‐EPID predicted image sequences to improve matching of individual image frames to the acquired image sequence. Increased sensitivity of this method to potential treatment delivery errors would represent an improvement in patient safety and treatment accuracy. Methods A circuit board was designed and built to capture the target current (TARG‐I) and forward power signals produced by the linac to help model the discrete beam‐formation process of the linac. To simulate the temporal–spatial nature of the EPID readout, a moving read out mask was applied with the timing of the application of the readout mask synchronized to the TARG‐I pulses. Since identifying the timing of the first TARG‐I pulse affected the location of the banding artifacts throughout the image sequence, and furthermore the first several TARG‐I pulses at the beginning of “beam on” are not at full height yet (i.e., dose rate is ramping up), the forward‐power signal was also used to assist in reliable detection of the first radiation pulse of the beam delivery. The predicted EPID cine‐image sequence obtained using a comprehensive physics‐based model was modified to incorporate the discrete nature of the EPID frame readout. This modified banding predicted EPID (MBP‐EPID) image sequence was then compared to its corresponding measured EPID cine‐image sequence on a frame‐by‐frame basis. The EPID was mounted on a Clinac 2100ix linac (Varian Medical Systems, Palo Alto, CA). The field size was set to 21.4 28.6 cm2 with no MLC modulation, beam energy of 6 MV, dose rate of 600 MU/min, and 700 MU were delivered for each clockwise (CW) and counter‐clockwise (CCW) arc. No phantoms were placed in the beam. Results The dose rate ramp up effect was observed at the beginning irradiations, and the identification and timing of the radiation pulses, even during the dose rate ramp up, were able to be quantified using the TARG‐I and forward power signals. The approach of capturing individual dose pulses and synchronizing with the mask image applied to the original predicted EPID image sequence was demonstrated to model the actual EPID readout. The MBP‐EPID image sequences closely reproduced the location and magnitude of the banding features observed in the acquired (i.e., measured) image sequence, for all test irradiations examined here. Conclusions The banding artifacts observed in the measured EPID cine‐frame sequences were reproduced in the predicted EPID cine‐frames by simulating the discrete temporal–spatial nature of the EPID read out. The MBP‐EPID images showed good agreement qualitatively to the corresponding measured EPID frame sequence of a simple square test field, without any phantom in the beam. This approach will lead to improved image comparison tolerances for real‐time patient dosimetry applications.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,271 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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