Proton bunch monitors for the clinical translation of prompt gamma-ray timing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective. Prompt gamma-ray timing is an emerging technology in the field of particle therapy treatment verification. This system measures the arrival times of gamma rays produced in the patient body and uses the cyclotron radio frequency signal as time reference for the beam micro-bunches. Its translation into clinical practice is currently hindered by observed instabilities in the phase relation between the cyclotron radio frequency and the measured arrival time of prompt gamma rays. To counteract this, two proton bunch monitors are presented, integrated into the prompt gamma-ray timing workflow and evaluated. Approach. The two monitors are (a) a diamond detector placed at the beam energy degrader, and (b) a cyclotron monitor signal measuring the phase difference between dee current and voltage. First, the two proton bunch monitors as well as their mutual correlation were characterized. Then, a prompt gamma-ray timing measurement was performed aiming to quantify the present magnitude of the phase instabilities and to evaluate the ability of the proton bunch monitors to correct for these instabilities. Main results. It was found that the two new monitors showed a very high correlation for intermediate proton energies after the first second of irradiation, and that they were able to reduce fluctuations in the detected phase of prompt gamma rays. Furthermore, the amplitude of the phase instabilities had intrinsically decreased from about 700 ps to below 100 ps due to cyclotron upgrades. Significance. The uncertainty of the prompt gamma-ray timing method for proton treatment verification was reduced. For routine clinical application, challenges remain in accounting for detector load effects, temperature drifts and throughput limitations.
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
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 ».