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Enregistrement W4317831315 · doi:10.1038/s41598-023-27376-y

Feasibility of a multigroup Boltzmann–Fokker–Planck solution for electron beam dose calculations

2023· article· en· W4317831315 sur OpenAlexafffund
Ahmed Naceur, Alain Hébert, Paul Romano, Benoit Forget, Cornelia Chilian, Jean‐François Carrier

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiation Therapy and Dosimetry
Établissements canadiensUniversité de MontréalCentre Hospitalier de l’Université de MontréalPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesCanada First Research Excellence FundJewish General HospitalNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMcGill University
Mots-clésVoxelPhysicsBoltzmann equationMonte Carlo methodBenchmark (surveying)Imaging phantomBoltzmann constantBeam (structure)Linear particle acceleratorComputational physicsComputer scienceNuclear medicineStatistical physicsMathematicsOpticsStatisticsQuantum mechanicsArtificial intelligenceMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Legacy nuclear-reactor Boltzmann solvers start clinical deployment as an alternative to Monte Carlo (MC) codes and Fermi-Eyges semiemprical models in radiation oncology treatment planning. Today's certified clinical solvers are limited to photon beams. In this paper, ELECTR, a state-of-the-art multigroup electron cross sections generation module in NJOY is presented and validated against Lockwood's calorimetric measurements, EGS-nrc and GEANT-4 for 1-20 MeV unidirectional electron beams. The nuclear-reactor DRAGON-5 solver is upgraded to access the library and solve the Boltzmann-Fokker-Planck (BFP) equation. A variety of heterogeneous radiotherapy and radiosurgery phantom configurations were used for validation purpose. Case studies include a thorax benchmark, that of a typical breast Intra-Operative Radiotherapy and a high-heterogeneity patient-like benchmark. For all beams, [Formula: see text] of the water voxels satisfied the American Association of Physicists in Medicine accuracy criterion for a BFP-MC dose error below [Formula: see text]. At least, [Formula: see text] of adipose, muscle, bone, lung, tumor and breast voxels satisfied the [Formula: see text] criterion. The average BFP-MC relative error was about [Formula: see text] for all voxels, beams and materials combined. By irradiating homogeneous slabs from [Formula: see text] (hydrogen) to [Formula: see text] (einsteinium), we reported performance and defects of the CEPXS mode [US. Sandia National Lab., SAND-89-1685] in ELECTR for the entire periodic table. For all Lockwood's benchmarks, NJOY-DRAGON dose predictions are within the experimental data precision for [Formula: see text] of voxels.

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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,030

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 technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0090,002

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 Opus0,043
Tête enseignante GPT0,347
Écart entre enseignants0,303 · 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
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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