Positional and angular tracking of HDR <sup>192</sup>Ir source for brachytherapy quality assurance using radiochromic film dosimetry
Notice bibliographique
Résumé
Purpose To quantify and verify the dosimetric impact of high‐dose rate (HDR) source positional uncertainty in brachytherapy, and to introduce a model for three‐dimensional (3D) position tracking of the HDR source based on a two‐dimensional (2D) measurement. This model has been utilized for the development of a comprehensive source quality assurance (QA) method using radiochromic film (RCF) dosimetry including assessment of different digitization uncertainties. Methods An algorithm was developed and verified to generate 2D dose maps of the mHDR‐V2 192Ir source (Elekta, Veenendaal, Netherlands) based on the AAPM TG‐43 formalism. The limits of the dosimetric error associated with source (0.9 mm diameter) positional uncertainty were evaluated and experimentally verified with EBT3 film measurements for 6F (2.0 mm diameter) and 4F (1.3 mm diameter) size catheters at the surface (4F, 6F) and 10 mm further (4F only). To quantify this uncertainty, a source tracking model was developed to incorporate the unique geometric features of all isodose lines (IDLs) within any given 2D dose map away from the source. The tracking model normalized the dose map to its maximum, then quantified the IDLs using blob analysis based on features such as area, perimeter, weighted centroid, elliptic orientation, and circularity. The Pearson correlation coefficients (PCCs) between these features and source coordinates (x, y, z, θy, θz) were calculated. To experimentally verify the accuracy of the tracking model, EBT3 film pieces were positioned within a Solid Water® (SW) phantom above and below the source and they were exposed simultaneously. Results The maximum measured dosimetric variations on the 6F and 4F catheter surfaces were 39.8% and 36.1%, respectively. At 10 mm further, the variation reduced to 2.6% for the 4F catheter which is in agreement with the calculations. The source center (x, y) was strongly correlated with the low IDL‐weighted centroid (PCC = 0.99), while the distance to source (z) was correlated with the IDL areas (PCC = 0.96) and perimeters (PCC = 0.99). The source orientation θy was correlated with the difference between high and low IDL‐weighted centroids (PCC = 0.98), while θz was correlated with the elliptic orientation of the 60–90% IDLs (PCC = 0.97) for a maximum distance of z = 5 mm. Beyond 5 mm, IDL circularity was significant, therefore limiting the determination of θz (PCC ≤ 0.48). The measured positional errors from the film sets above and below the source indicated a source position at the bottom of the catheter (−0.24 ± 0.07 mm). Conclusions Isodose line features of a 2D dose map away from the HDR source can reveal its spatial coordinates. RCF was shown to be a suitable dosimeter for source tracking and dosimetry. This technique offers a novel source QA method and has the potential to be used for QA of commercial and customized applicators.
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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 | 0,003 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».