用G4-Med系统进行的生物医学应用的Geant4基准研究的结果
Pedro Arce1, Jay W Archer2, Lorenzo Arsini3,4
1CIEMAT, Madrid, Spain.
Medical physics
|February 21, 2025
概括
G4-Med系统演变显示Geant4 11.1已经改进了质子和碳离子布拉格峰值建模. 然而,G4EmStandardPhysics_option3参数由于临床光束的剂量测量不足而被逆转.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 计算科学 计算科学
背景情况:
- Geant4是生物医学物理学的蒙特卡洛工具包,在准确性和用户需求方面不断发展.
- G4-Med系统对医疗物理应用的Geant4进行了基准测试,之前报告的结果为Geant4 10.5.5.
研究的目的:
- 描述G4-Med基准测试系统的演变.
- 评估更新并确定医学物理学的最佳Geant4配置.
主要方法:
- 扩展了G4-Med套件,包括23项测试,包括Geant4-DNA,胸膜疗法,FLASH,质子疗法和体内PET.
- 在Geant4 10.5和11.1.1之间进行了回归测试.
- 根据执行时间对比Geant4 EM物理构造器和列表.
主要成果:
- Geant4 11.1 改进了质子/碳离子布拉格峰值建模 (ICRU90,林哈德-索伦森模型).
- G4EmStandardPhysics_option3 由于不充分的临床剂量测量,电子反向散射的参数被逆转.
- 在bremsstrahlung建模中发现了显著的差异;在Geant4 11.1.1.中的片段中,核碎片化产量得到了改善.
结论:
- 建议G4Em标准物理_选项4和QGSP_BIC_HP用于子疗法应用.
- Geant4-DNA物理清单显示电子相互作用的差异;由于回归测试的重点,没有建议.


