Multiscale Monte Carlo simulations for dosimetry in x‐ray breast imaging: Part I ‐ Macroscopic scales
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: X-ray breast imaging modalities are commonly employed for breast cancer detection, from screening programs to diagnosis. Thus, dosimetry studies are important for quality control and risk estimation since ionizing radiation is used. PURPOSE: To perform multiscale dosimetry assessments for different breast imaging modalities and for a variety of breast sizes and compositions. The first part of our study is focused on macroscopic scales (down to millimeters). METHODS: Nine anthropomorphic breast phantoms with a voxel resolution of 0.5 mm were computationally generated using the BreastPhantom software, representing three breast sizes with three distinct values of volume glandular fraction (VGF) for each size. Four breast imaging modalities were studied: digital mammography (DM), contrast-enhanced digital mammography (CEDM), digital breast tomosynthesis (DBT) and dedicated breast computed tomography (BCT). Additionally, the impact of tissue elemental compositions from two databases were compared. Monte Carlo (MC) simulations were performed with the MC-GPU code to obtain the 3D glandular dose distribution (GDD) for each case considered with the mean glandular dose (MGD) fixed at 4 mGy (to facilitate comparisons). RESULTS: The GDD within the breast is more uniform for CEDM and BCT compared to DM and DBT. For large breasts and high VGF, the ratio between the minimum/maximum glandular dose to MGD is 0.12/4.02 for DM and 0.46/1.77 for BCT; the corresponding results for a small breast and low VGF are 0.35/1.98 (DM) and 0.63/1.42 (BCT). The elemental compositions of skin, adipose and glandular tissue have a considerable impact on the MGD, with variations up to 30% compared to the baseline. The inclusion of tissues other than glandular and adipose within the breast has a minor impact on MGD, with differences below 2%. Variations in the final compressed breast thickness alter the shape of the GDD, with a higher compression resulting in a more uniform GDD. CONCLUSIONS: For a constant MGD, the GDD varies with imaging modality and breast compression. Elemental tissue compositions are an important factor for obtaining MGD values, being a source of systematic uncertainties in MC simulations and, consequently, in breast dosimetry.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».