Validación de un modelo Monte Carlo de un sistema de panel plano de kV de gran formato

Área de la Ciencia:

• Física médica
• Tecnología de radioterapia
• Análisis de imágenes

Sus antecedentes:

• La radioterapia adaptativa en línea (TAR) requiere imágenes precisas para el ajuste de la dosis diaria.
• Los sitios torácicos y abdominales plantean desafíos para la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) debido a los grandes volúmenes y movimientos.
• La actualización Varian TrueBeam (TB) v4.1 HyperSight tiene como objetivo mejorar la CBCT para ART con hardware y software mejorados.

Objetivo del estudio:

• Para llevar a cabo la caracterización física del nuevo sistema de imágenes Varian TB v4.1 HyperSight.
• Desarrollar y validar un modelo digital de Monte Carlo (MC) del hardware actualizado del sistema de imágenes.

Principales métodos:

• Utilizó el kit de herramientas MC GEANT4 de código abierto para la emisión tomográfica (GATE) para el modelado CBCT.
• Modelado todos los componentes físicos utilizando las especificaciones del proveedor y validado con mediciones físicas.
• Función de transferencia de modulación evaluada (MTF), espectro de potencia de ruido (NPS), relación dispersión/primaria (SPR) y resolución espacial.

Principales resultados:

• El modelo MC mostró una alta concordancia con las mediciones de MTF50 (0,901 frente a 0,889 mm−1) y SPR.
• El modelo reprodujo con precisión las tendencias del espectro de potencia de ruido y los perfiles del detector.
• El aumento de la velocidad del pórtico no degradó la resolución espacial de la proyección; el movimiento del punto focal se modeló con precisión.

Conclusiones:

• El modelo MC desarrollado refleja con precisión el rendimiento físico de la actualización TB 4.1 HyperSight.
• Este modelo validado ayudará a desarrollar protocolos de TAR en línea basados en CBCT para sitios desafiantes.
• El estudio apoya el uso del sistema actualizado para aplicaciones avanzadas de radioterapia.