亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

GPU-based Monte Carlo radiotherapy dose calculation using phase-space sources

蒙特卡罗方法 计算机科学 计算科学 相空间 图形处理单元 物理 相(物质) 计算物理学 并行计算 数学 量子力学 热力学 统计
作者
R Townson,Xun Jia,Zhen Tian,Yan Jiang Graves,Sergei Zavgorodni,Steve Jiang
出处
期刊:Physics in Medicine and Biology [IOP Publishing]
卷期号:58 (12): 4341-4356 被引量:36
标识
DOI:10.1088/0031-9155/58/12/4341
摘要

A novel phase-space source implementation has been designed for GPU-based Monte Carlo dose calculation engines. Due to the parallelized nature of GPU hardware, it is essential to simultaneously transport particles of the same type and similar energies but separated spatially to yield a high efficiency. We present three methods for phase-space implementation that have been integrated into the most recent version of the GPU-based Monte Carlo radiotherapy dose calculation package gDPM v3.0. The first method is to sequentially read particles from a patient-dependent phase-space and sort them on-the-fly based on particle type and energy. The second method supplements this with a simple secondary collimator model and fluence map implementation so that patient-independent phase-space sources can be used. Finally, as the third method (called the phase-space-let, or PSL, method) we introduce a novel strategy to pre-process patient-independent phase-spaces and bin particles by type, energy and position. Position bins located outside a rectangular region of interest enclosing the treatment field are ignored, substantially decreasing simulation time. The three methods were validated in absolute dose against BEAMnrc/DOSXYZnrc and compared using gamma-index tests (2%/2mm above the 10% isodose). It was found that the PSL method has the optimal balance between accuracy and efficiency and thus is used as the default method in gDPM v3.0. Using the PSL method, open fields of 4x4, 10x10 and 30x30 cm2 in water resulted in gamma passing rates of 99.96%, 99.92% and 98.66%, respectively. Relative output factors agreed within 1%. An IMRT patient plan using the PSL method resulted in a passing rate of 97%, and was calculated in 50 seconds using a single GPU compared to 8.4 hours (per CPU) for BEAMnrc/DOSXYZnrc.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小透明发布了新的文献求助10
11秒前
1分钟前
NEO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
HeP发布了新的文献求助30
2分钟前
钮钴禄卤肉饭关注了科研通微信公众号
3分钟前
3分钟前
霍则风发布了新的文献求助10
3分钟前
领导范儿应助含蓄的正豪采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
冷酷代珊发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
好运来完成签到 ,获得积分10
4分钟前
obedVL完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
冷酷代珊完成签到,获得积分10
4分钟前
翰墨馨关注了科研通微信公众号
4分钟前
4分钟前
小小小白发布了新的文献求助10
4分钟前
小小小白完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
fionadong发布了新的文献求助10
5分钟前
sq发布了新的文献求助10
5分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
5分钟前
sq完成签到,获得积分10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
柳贯一完成签到,获得积分10
5分钟前
完美世界应助吕可爱采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
Tree_QD完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
冷傲的双双完成签到,获得积分10
7分钟前
勤奋乐曲发布了新的文献求助30
7分钟前
勤奋乐曲完成签到,获得积分10
7分钟前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6550963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8337384
关于积分的说明 17863775
捐赠科研通 5664828
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2939034
邀请新用户注册赠送积分活动 1915031
关于科研通互助平台的介绍 1781983