基于蒙特卡罗的光子束剂量计算中统计波动对伽马指数评估的影响
医学物理
2015-06-11 v4
摘要
伽马指数测试已被普遍用于量化参考剂量分布与评估剂量分布之间的一致程度。蒙特卡罗（MC）模拟已广泛用于临床和研究目的的放射治疗剂量计算。本工作的目标是理论和实验地研究当统计波动存在于参考、评估或两者剂量分布中时，MC统计波动对伽马指数测试的影响。在一阶近似下，我们在简化模型中理论证明，当统计波动存在于参考剂量分布时，倾向于高估伽马指数值；当统计波动存在于评估剂量分布时，且原始伽马指数相对较大时，倾向于低估伽马指数值。我们使用临床光子放射治疗病例的数值实验表明：1）当在MC参考剂量和非MC评估剂量之间进行伽马指数测试时，平均伽马指数被高估，通过率随参考剂量噪声水平增加而降低；2）当在非MC参考剂量和MC评估剂量之间进行伽马指数测试时，平均伽马指数在临床相关范围内被低估，通过率随评估剂量噪声水平增加而增加；3）当在MC参考剂量和MC评估剂量之间进行伽马指数测试时，由于评估剂量中的噪声，通过率被高估，由于参考剂量中的噪声，通过率被低估。我们得出结论：当比较使用蒙特卡罗模拟计算的剂量分布时，应谨慎使用伽马指数测试。
引用
@article{arxiv.1208.2379,
title = {Effect of Statistical Fluctuation in Monte Carlo Based Photon Beam Dose Calculation on Gamma Index Evaluation},
author = {Yan Jiang Graves and Xun Jia and Steve B. Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.2379},
year = {2015}
}