评估RADIANCE蒙特卡洛算法用于基于电子的手术内放射治疗 (IOERT) 的治疗计划

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 计算剂量计计算剂量计.

背景情况:

• 术内放射治疗 (IOERT) 需要精确的剂量计算.
• 蒙特卡洛 (MC) 方法对于IOERT中精确的电子剂量分配至关重要.
• 在IOERT.中使用RADIANCE治疗计划系统 (TPS) 进行3D电子剂量计算.

研究的目的:

• 在RADIANCE v4.0.8.8中的MC算法进行实验和独立评估.
• 为了评估RADIANCE在IOERT中的3D电子剂量计算的准确性.
• 将RADIANCE计算与测量和EGSnrc MC模拟进行比较.

主要方法:

• 在水幻影中使用MOBETRON 2000 IOERT加速器进行实验测量.
• 使用BEAMnrc和egs_chamber (EGSnrc工具包) 进行MC建模.
• 马分析 (2%,2mm至3%,3mm标准) 用于对同质和异质幻体的剂量分布进行比较,包括一个人造骨盆幻体.

主要成果:

• 在水中幻影测量中,RADIANCE MC计算满足了3%和3mm的马标准 (85%的通过率),但30°斜的应用器除外.
• 对形应用器的表面剂量和阴影区域观察到的差异.
• 在异质介质中与EGSnrc MC达成优异的协议;在应用器直径和能量更大时,偏差更高.
• 在3D剂量比较中,超过96%的玛通过率在人类形态幻影中.

结论:

• 该RADIANCE MC算法被验证为0°水应用器对水中的测量和EGSnrc模拟.
• 建议在使用30°斜的应用器时谨慎使用,因为可能存在分散元件的不准确性.
• 建议进一步关注RADIANCE中可能缺失的散射元件.