Design and evaluation of 3D printable patient‐specific applicators for gynecologic HDR brachytherapy
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The purpose of this study is to improve dose distribution and organ-at-risk sparing during gynecologic HDR brachytherapy with patient-specific applicators. The majority of applicators used today are generic in design and do not allow for dose modulation for patient-specific shaping of dose distributions. Their performance might be adjusted with commercially available wedge shields; however, this provides dose modulation in the orthogonal plane only and does not allow for variation along the length of the applicator. Generic applicators are available only in standard sizes and geometries, and provide suboptimal patient fit with limited dose modulation. METHODS: In this paper we use Monte Carlo modeling for comprehensive characterization of radiologic properties of various 3D printable biocompatible and sterilizable materials with comparison to water. Based on these results, we choose the optimal set of materials for a patient-specific applicator. We develop a novel method to design the patient-specific applicator without incurring a significant increase in treatment time or changes to clinical workflow. Finally, using an example of two selected vaginal cancers, we compare the performance of patient-specific and water-equivalent applicators in terms of target coverage and rectum sparing. RESULTS: In the energy range from 1 MeV to 4 MeV, all materials have similar attenuation coefficients. In the range from ~2 keV to 1 MeV and above 4 MeV, tungsten-polylactic acid composite (WPLA) was seen to have the highest attenuation coefficient. The dose distribution of the water-equivalent applicator was found to be symmetric about its central axis. At the same time patient-specific shielded applicators exhibit well-modulated dose distributions. Their isodose lines are seen to spread radially into the patient, while merging close to the applicator surface, where WPLA shielding has been applied. CONCLUSIONS: The patient-specific cylinders provide comparable dose to the target, while offering advanced healthy tissue sparing, not achievable with the generic design.
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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) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».