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MLC 成形 TrueBeam 电子野的蒙特卡罗模拟与测量基准对比

医学物理 2014-10-10 v2

摘要

调强电子放射治疗 (MERT) 和联合调强光子/电子放射治疗 (MPERT) 已受到越来越多的研究关注,因为它们显示出能够减少健康组织的低剂量暴露,并在多种治疗部位提供相当甚至更优的靶区覆盖。准确的剂量计算工具对于临床治疗计划至关重要,而蒙特卡罗 (MC) 方法是电子野模拟的金标准。随着许多诊所更换旧的加速器,需要新机器的 MC 源模型以确保持续发展,然而 Varian 公司对 TrueBeam 的内部结构图保密,且未提供电子相空间源。TrueBeam 电子野与 Clinac 21EX 产生的电子野没有显著差异,因此我们修改了 Clinac 21EX 的内部结构图以模拟 TrueBeam 电子。使用 BEAMnrc/DOSXYZnrc 模拟了具有 MLC 成形孔径的 5x5 和 20x20 cm2^2电子野。次级准直器 jaws 设置在 MLC 外围之外 0.5 cm 处,并设为 40x40 cm2^2。完整的加速器模型在 12 和 20 MeV 下与二极管测量结果符合度在 2%/2 mm 以内,在 6 MeV 下在 3%/3 mm 以内。测量深度和剖面数据的比较显示剂量依赖于 jaw 位置;在模体上方评分的模拟能量注量表明,对于小孔径,6 MeV 时的剂量对 jaw 位置的依赖性主要由场内能量注量的变化主导(未被 jaws 或 MLC 散射),而在 20 MeV 时则由散射分量主导。我们的模型重现了这些 jaw 位置依赖性,这是一个优势,因为在调强电子野输送中对于 jaws 的最佳位置尚无共识。模拟与测量之间的良好一致性以及 jaw 位置的灵活性使我们的模型适用于 MERT 和 MPERT 计划。

关键词

引用

@article{arxiv.1406.6024,
  title  = {Monte Carlo simulation of MLC-shaped TrueBeam electron fields benchmarked against measurement},
  author = {Samantha A. M. Lloyd and Isabelle M. Gagne and Sergei Zavgorodni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1406.6024},
  year   = {2014}
}

备注

18 pages, 5 figures, 4 tables; v2 - corrected typo on page 17 and in references