Training-Aware Risk Control for Intensity Modulated Radiation Therapies Quality Assurance with Conformal Prediction

要約

測定品質保証 (QA) の実践は、がん治療における強度変調放射線治療 (IMRT) の安全な使用において重要な役割を果たします。
これらの実践により、測定ベースの IMRT QA の失敗は 1% 未満に減少しました。
しかし、これらの実践には時間と労力がかかり、患者ケアの遅れにつながる可能性があります。
この研究では、等角予測手法を使用して計画を確実にトリアージする方法を検討します。
我々は、コンフォーマルリスク管理とコンフォーマルトレーニングの利点を組み合わせることにより、トレーニングを意識した新しいコンフォーマルリスク管理方法を提案します。
当社では、ガンマ線通過率に基づく意思決定の閾値と、臨床評価で使用されるリスク関数をリスク管理フレームワークの設計に組み込みます。
私たちの方法は高い感度と特異性を実現し、巨大な信頼区間を生成することなく、測定が必要な計画の数を大幅に削減します。
私たちの結果は、IMRT QA プロセスの効率を向上させ、作業負荷を軽減するための等角予測法の有効性と適用可能性を示しています。

要約(オリジナル)

Measurement quality assurance (QA) practices play a key role in the safe use of Intensity Modulated Radiation Therapies (IMRT) for cancer treatment. These practices have reduced measurement-based IMRT QA failure below 1%. However, these practices are time and labor intensive which can lead to delays in patient care. In this study, we examine how conformal prediction methodologies can be used to robustly triage plans. We propose a new training-aware conformal risk control method by combining the benefit of conformal risk control and conformal training. We incorporate the decision making thresholds based on the gamma passing rate, along with the risk functions used in clinical evaluation, into the design of the risk control framework. Our method achieves high sensitivity and specificity and significantly reduces the number of plans needing measurement without generating a huge confidence interval. Our results demonstrate the validity and applicability of conformal prediction methods for improving efficiency and reducing the workload of the IMRT QA process.

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