0.5Tの二平面リナック-MR用のTOPASモンテカルロモデルの開発と検証

科学分野:

• 医学物理 医学物理学
• 放射線腫瘍学 放射線腫瘍学
• コンピューティング・モデリング

背景:

• 磁気共振 (MR) 誘導放射線療法は,適応的な治療のためにリアルタイムイメージングを提供するが,投与量の蓄積に対する磁場効果のために課題を提起する.
• MR誘導放射線療法の正確な用量計算は,磁場の影響を考慮するために詳細なモンテカルロ (MC) モデリングを必要とします.

研究 の 目的:

• 0.5Tの二平面リナック-MRシステムの包括的なMCモデルを開発し,検証する.
• TOPAS MCシミュレーションプラットフォーム内で,カスタム設計のマルチリーフコリメーター (MLC) モジュールを統合および検証する.

主な方法:

• 6 MVのFFFビームを持つ0.5TバイプラナルのLinac-MR (Aurora-RT) に対してTOPASで詳細なMCモデルを開発しました.
• 3D磁場ベクトルマップを組み込み,STLファイルからMLCを含む,リナックヘッドコンポーネントをモデル化しました.
• シミュレートされた用量分布 (PDD,プロファイル,出力因数,MLC伝達,表面用量) を水タンク測定とフィルム用量測定と比較してモデルを検証した.

主要な成果:

• 電子源の最適化パラメータ (5.5 MeV エネルギー, 1.3 mm 半径分布) は,MC シミュレーションと測定の間の優れた一致を達成しました.
• シミュレートされた用量分布 (PDD,プロファイル) は,さまざまなフィールドサイズの測定と比較して,厳格なガンマ基準 (1%/1mmと2%/2mm) を満たしました.
• MLCの伝送と位置付けの精度は検証され,シミュレーションされた表面用量は実験データと密接に一致しました.

結論:

• 開発されたTOPAS MCモデルは,0.5Tのリナック-MRにおけるドーズの堆積を正確にシミュレートし,ドーズの検証のための信頼できるツールを提供します.
• 統合されたMLCモジュールとその位置付けメカニズムは,オープンアプチャのアプリケーションで検証され,処理計画能力を強化しています.
• この検証されたMCモデルは,磁場の存在下での正確な用量シミュレーションのための堅牢な枠組みとして機能します.