A high‐Z inorganic scintillator–based detector for time‐resolved in vivo dosimetry during brachytherapy
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: High-dose rate (HDR) and pulsed-dose rate (PDR) brachytherapy would benefit from an independent treatment verification system to monitor treatment delivery and to detect errors in real time. This paper characterizes and provides an uncertainty budget for a detector based on a fiber-coupled high-Z inorganic scintillator capable of performing time-resolved in vivo dosimetry during HDR and PDR brachytherapy. METHOD: (PDR) cuboid ZnSe:O crystal glued onto an optical-fiber cable. The outer diameter of the detector probes was 1 mm, and fit inside standard brachytherapy catheters. The signal from the detector probe was read out at 20 Hz by a photodiode and a data acquisition device inside the optical reader. In order to construct an uncertainty budget for the detector, six characteristics were determined: (1) temperature dependence of the detector probe, (2) energy dependence as a function of the probe-to-source position in 2D (determined with 2 mm resolution using a robotic arm), (3) the signal-to-noise ratio (SNR), (4) short-term stability over 8 h, and (5) long-term stability of three optical readers and four probes used for in vivo monitoring in HDR and PDR treatments over 21 months (196 treatments and 189 detector calibrations, and (6) dose-rate dependence. RESULTS: The total uncertainty of the detector at a 20 mm probe-to-source distance was < 5.1% and < 5.8% for the HDR and PDR versions, respectively. Regarding the above characteristics, (1) the sensitivity of the detector decreased by an average of 1.4%/°C for detector probe temperatures varying from 22 to 37°C; (2) the energy dependence of the detector was nonlinear and depended on both probe-to-source distance and the angle between the probe and the brachytherapy source; (3) the median SNRs were 187 and 34 at a 20 mm probe-to-source distance for the HDR and PDR versions, respectively (corresponding median source activities of 4.8 and 0.56 Ci, respectively); (4) the detector response varied by 0.6% in 11 identical irradiations over 8 h; (5) the sensitivity of the four detector probes decreased systematically by 0-1.2%/100 Gy of dose delivered to the probes, and random fluctuations of 4.8% in the sensitivity were observed for the three probes used in PDR and 1.9% for the probe used in HDR; and (6) the detector response was linear with dose rate. CONCLUSION: ZnSe:O detectors can be used effectively for in vivo dosimetry and with high accuracy for HDR and PDR brachytherapy applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 tête enseignante, 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 ».