Development of patient and catheter specific error thresholds for high dose rate prostate brachytherapy
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In-vivo source tracking has been an active topic of research in the field of high-dose rate brachytherapy in recent years to verify accuracy in treatment delivery. Although detection systems for source tracking are being developed, the allowable threshold of treatment error is still unknown and is likely patient-specific due to anatomy and planning variation. PURPOSE: The purpose of this study was to determine patient and catheter-specific shift error thresholds for in-vivo source tracking during high-dose-rate prostate brachytherapy (HDRPBT). METHODS: A module was developed in the previously described graphical processor unit multi-criteria optimization (gMCO) algorithm. The module generates systematic catheter shift errors retrospectively into HDRPBT treatment plans, performed on 50 patients. The catheter shift model iterates through the number of catheters shifted in the plan (from 1 to all catheters), the direction of shift (superior, inferior, medial, lateral, cranial, and caudal), and the magnitude of catheter shift (1-6 mm). For each combination of these parameters, 200 error plans were generated, randomly selecting the catheters in the plan to shift. After shifts were applied, dose volume histogram (DVH) parameters were re-calculated. Catheter shift thresholds were then derived based on plans where DVH parameters were clinically unacceptable (prostate V100 < 95%, urethra D0.1cc > 118%, and rectum Dmax > 80%). Catheter thresholds were also Pearson correlated to catheter robustness values. RESULTS: Patient-specific thresholds varied between 1 to 6 mm for all organs, in all shift directions. Overall, patient-specific thresholds typically decrease with an increasing number of catheters shifted. Anterior and inferior directions were less sensitive than other directions. Pearson's correlation test showed a strong correlation between catheter robustness and catheter thresholds for the rectum and urethra, with correlation values of -0.81 and -0.74, respectively (p < 0.01), but no correlation was found for the prostate. CONCLUSIONS: It was possible to determine thresholds for each patient, with thresholds showing dependence on shift direction, and number of catheters shifted. Not every catheter combination is explorable, however, this study shows the feasibility to determine patient-specific thresholds for clinical application. The correlation of patient-specific thresholds with the equivalent robustness value indicated the need for robustness consideration during plan optimization and treatment planning.
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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 | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».