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Enregistrement W4310941601 · doi:10.1002/mp.16134

Dosimetric impact of a robust optimization approach to mitigate effects from rotational uncertainty in prostate intensity‐modulated brachytherapy

2022· article· en· W4310941601 sur OpenAlexafffund
Björn Morén, Majd Antaki, Gabriel Famulari, Marc Morcos, Torbjörn Larsson, Shirin A. Enger, Åsa Carlsson Tedgren

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2022
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueAdvanced Radiotherapy Techniques
Établissements canadiensJewish General HospitalCentre Hospitalier de l’Université de MontréalMcGill University
Organismes subventionnairesVetenskapsrådetCancerfondenCanada Research Chairs
Mots-clésBrachytherapyMonte Carlo methodComputer scienceRadiation treatment planningRobust optimizationProstate cancerRadiation therapyNuclear medicineMedicineRadiologyMathematical optimizationMathematicsCancerStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Intensity‐modulated brachytherapy (IMBT) is an emerging technology for cancer treatment, in which radiation sources are shielded to shape the dose distribution. The rotatable shields provide an additional degree of freedom, but also introduce an additional, directional, type of uncertainty, compared to conventional high‐dose‐rate brachytherapy (HDR BT). Purpose We propose and evaluate a robust optimization approach to mitigate the effects of rotational uncertainty in the shields with respect to planning criteria. Methods A previously suggested prototype for platinum‐shielded prostate 169 Yb‐based dynamic IMBT is considered. We study a retrospective patient data set (anatomical contours and catheter placement) from two clinics, consisting of six patients that had previously undergone conventional 192 Ir HDR BT treatment. The Monte Carlo‐based treatment planning software RapidBrachyMCTPS is used for dose calculations. In our computational experiments, we investigate systematic rotational shield errors of ±10° and ±20°, and the same systematic error is applied to all dwell positions in each scenario. This gives us three scenarios, one nominal and two with errors. The robust optimization approach finds a compromise between the average and worst‐case scenario outcomes. Results We compare dose plans obtained from standard models and their robust counterparts. With dwell times obtained from a linear penalty model (LPM), for 10° errors, the dose to urethra () and rectum ( and ) increase with up to 5% and 7%, respectively, in the worst‐case scenario, while with the robust counterpart, the corresponding increases were 3% and 3%. For all patients and all evaluated criteria, the worst‐case scenario outcome with the robust approach had lower deviation compared to the standard model, without compromising target coverage. We also evaluated shield errors up to 20° and while the deviations increased to a large extent with the standard models, the robust models were capable of handling even such large errors. Conclusions We conclude that robust optimization can be used to mitigate the effects from rotational uncertainty and to ensure the treatment plan quality of IMBT.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
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: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,009
Tête enseignante GPT0,265
Écart entre enseignants0,257 · 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
GenreEmpirique

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
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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