Background. Accurate stopping power

Background. Accurate stopping power estimation is crucial for treatment planning in proton therapy, and the uncertainties
in stopping power are currently the largest contributor to the employed dose margins. Dual energy x-ray computed
tomography (CT) (clinically available) and proton CT (in development) have both been proposed as methods for
obtaining patient stopping power maps. The purpose of this work was to assess the accuracy of proton CT using dual
energy CT scans of phantoms to establish reference accuracy levels.
Material and methods. A CT calibration phantom and an abdomen cross section phantom containing inserts were
scanned with dual energy and single energy CT with a state-of-the-art dual energy CT scanner. Proton CT scans were
simulated using Monte Carlo methods. The simulations followed the setup used in current prototype proton CT scanners
and included realistic modeling of detectors and the corresponding noise characteristics. Stopping power maps were
calculated for all three scans, and compared with the ground truth stopping power from the phantoms.
Results. Proton CT gave slightly better stopping power estimates than the dual energy CT method, with root mean
square errors of 0.2% and 0.5% (for each phantom) compared to 0.5% and 0.9%. Single energy CT root mean square
errors were 2.7% and 1.6%. Maximal errors for proton, dual energy and single energy CT were 0.51%, 1.7% and 7.4%,
respectively.
Conclusion. Better stopping power estimates could signifi cantly reduce the range errors in proton therapy, but requires
a large improvement in current methods which may be achievable with proton CT.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พื้นหลัง การประเมินพลังงานหยุดถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนในโปรตอนบำบัด และความไม่แน่นอนที่ในการหยุดการใช้พลังงานได้ในขณะนี้สนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดให้เจ้าของยาขอบ เอ็กซ์เรย์พลังงานสองคำนวณเครื่องเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) (บริการทางคลินิก) โปรตอน CT (ในพัฒนา) มีทั้งการนำเสนอและเป็นวิธีการแผนผังพลังงานหยุดผู้ป่วยได้รับ วัตถุประสงค์ของงานนี้คือการ ประเมินความถูกต้องของโปรตอน CT ใช้คู่พลังงาน CT สแกนของสูงกว่าซึ่งสนับสนุนการสร้างระดับความถูกต้องของการอ้างอิง วัสดุและวิธีการ เทียบ A CT แฝงและท้องข้ามส่วนแทรกแฝงที่มีอยู่สแกน ด้วยพลังคู่และ CT พลังงานเดียวกับมีพลังงานสองสมัยของ CT สแกนเนอร์ มีโปรตอน CT สแกนจำลองโดยใช้วิธีการมอน Carlo แบบจำลองตามการตั้งค่าที่ใช้ในปัจจุบันต้นโปรตอน CT สแกนเนอร์สร้างโมเดลจริงรวมของอุปกรณ์ตรวจจับและลักษณะเสียงที่สอดคล้องกัน แผนที่พลังงานหยุดได้คำนวณทั้ง 3 สแกน และเปรียบเทียบกับความจริงเราหยุดอำนาจสูงกว่าซึ่งสนับสนุน ผลลัพธ์ที่ CT โปรตอนให้ประเมินพลังงานหยุดเล็กน้อยดีกว่าพลังงานสอง CT วิธี มีรากเฉลี่ยข้อผิดพลาดขนาด 0.2% และ 0.5% (สำหรับผีละ) เปรียบเทียบกับ 0.5% และ 0.9% ค่าเฉลี่ยพลังงานเดียว CT รากกำลังสองข้อผิดพลาดขึ้น 2.7% และ 1.6% ข้อผิดพลาดสูงสุดสำหรับโปรตอน สองพลังงาน และพลังงานเดียว CT ได้ 0.51%, 1.7% และ 7.4%ตามลำดับ สรุป แต่ดีกว่า หยุดประเมินพลังงานความ cantly สามารถลดข้อผิดพลาดช่วงในโปรตอนบำบัด ต้องการปรับปรุงใหญ่ในวิธีการปัจจุบันซึ่งอาจเป็นด้วยโปรตอนกะรัต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประวัติความเป็นมา
หยุดการประมาณค่าพลังงานที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการรักษาในการรักษาโปรตอนและความไม่แน่นอนในการหยุดอำนาจอยู่ในขณะนี้ผู้สนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดในอัตรากำไรขั้นต้นปริมาณการจ้างงาน พลังงานคู่เอ็กซ์เรย์คำนวณเอกซ์เรย์ (CT) (ทางคลินิกมี) และโปรตอน CT (ในการพัฒนา) ได้รับการเสนอชื่อทั้งเป็นวิธีการในการรับผู้ป่วยหยุดแผนที่พลังงาน จุดประสงค์ของงานนี้คือการประเมินความถูกต้องของโปรตอน CT โดยใช้คู่สแกนCT พลังงานของภูตผีที่จะสร้างระดับความถูกต้องอ้างอิง. วัสดุและวิธีการ ผีสอบเทียบ CT และส่วนท้องข้ามผีที่มีแทรกถูกสแกนด้วยพลังงานและพลังงานคู่เดียวCT กับรัฐของศิลปะพลังงานคู่ CT สแกนเนอร์ โปรตอน CT สแกนถูกจำลองโดยใช้วิธีMonte Carlo จำลองตามการตั้งค่าที่ใช้ในปัจจุบันโปรตอนต้นแบบ CT สแกนเนอร์และรวมการสร้างแบบจำลองที่เหมือนจริงของเครื่องตรวจจับและลักษณะเสียงที่สอดคล้องกัน หยุดแผนที่อำนาจถูกคำนวณสำหรับทั้งสามสแกนและเมื่อเทียบกับความจริงที่พื้นหยุดอำนาจจากภูตผี. ผล โปรตอน CT ให้ดีขึ้นเล็กน้อยหยุดประมาณการพลังงานมากกว่าพลังงานคู่วิธี CT ที่มีรากหมายถึงข้อผิดพลาดตาราง0.2% และ 0.5% (สำหรับแต่ละผี) เมื่อเทียบกับ 0.5% และ 0.9% พลังงานเดี่ยวราก CT หมายถึงตารางข้อผิดพลาดเป็น2.7% และ 1.6% ข้อผิดพลาดสูงสุดสำหรับโปรตอนพลังงานและพลังงานคู่เดียว CT เป็น 0.51%, 1.7% และ 7.4% ตามลำดับ. สรุป ดีกว่าหยุดประมาณการพลังงานได้อย่างมากเนื่องจากสามารถลดข้อผิดพลาดในช่วงโปรตอนบำบัด แต่ต้องมีการปรับปรุงวิธีการขนาดใหญ่ในปัจจุบันซึ่งอาจจะทำได้ด้วยโปรตอนCT

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

พื้นหลัง ถูกต้องหยุดอำนาจการประเมินเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการรักษา ในการรักษาด้วยรังสีโปรตอนและความไม่แน่นอน
ในหยุดอำนาจปัจจุบันมีผู้สนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดในการใช้ขนาดระยะขอบ รังสีเอกซ์พลังงานสองการคำนวณเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ( CT )
( clinically ใช้ได้ ) และโปรตอน CT ( ในการพัฒนา ) ได้ถูกเสนอเป็นแนวทาง
ได้รับผู้ป่วยหยุดแผนที่พลังงานงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความถูกต้องของ CT โปรตอนใช้ CT สแกนของพลังงานสอง
ภูตผีเพื่อสร้างระดับความถูกต้อง .
วัสดุและวิธีการ CT สอบเทียบผีและข้ามท้อง ส่วนผีที่มีแทรกอยู่
สแกนด้วยพลังงานคู่และ CT พลังงานเดียวกับสแกนเนอร์ CT พลังงานคู่ล่าสุด CT สแกนได้
โปรตอนโดยใช้วิธีการจำลองมอนติคาร์โล จำลองตามการตั้งค่าที่ใช้ในปัจจุบันต้นแบบชมรม CT สแกนเนอร์
รวมแบบมีเหตุผลของเครื่องตรวจจับและลักษณะเสียงที่สอดคล้องกัน หยุดแผนที่อำนาจ
คำนวณทั้งสามครั้ง และเมื่อเทียบกับพื้นดิน ความจริง หยุดอำนาจจากภูตผี
ผลลัพธ์โปรตอน CT ให้ดีขึ้นเล็กน้อยหยุดอำนาจประมาณการกว่าวิธีการ CT พลังงานคู่กับรากข้อผิดพลาดหมายถึง
ตารางของ 0.2% และ 0.5% ( กันผี ) เทียบกับร้อยละ 0.5 และ 0.9 % ราก CT พลังงานเดียวหมายถึงข้อผิดพลาดตาราง
เป็น 2.7% และ 1.6 % ข้อผิดพลาดสูงสุดสำหรับโปรตอนพลังงานและพลังงานเป็น 0.51 กะรัต คู่เดียว ร้อยละ 1.7 และร้อยละ 7.4 %

ตามลำดับ สรุปได้ว่าอำนาจหยุดยั้งดีกว่าประมาณการอาจ signifi ลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อลดข้อผิดพลาดในช่วงการรักษาด้วยรังสีโปรตอน แต่ต้องปรับปรุงระเบียบวิธี
ขนาดใหญ่ซึ่งอาจทำได้ด้วยโปรตอน ct