医用发泡胶对粒子剂量影响的模拟研究
发布时间：2021-02-05 07:58
目前发泡胶在放疗定位中运用广泛,但其对加速器基础剂量影响并无相关报道。研究不同厚度的发泡胶在医用电子直线加速器均整（Flattening Filter,FF）和非均整（Flattening Filter Free,FFF）两种模式对粒子剂量的影响,为临床使用提供参考。利用蒙特卡罗程序EGSnrc进行建模和计算,首先根据厂家提供的发泡胶参数建立PEGS4材料库与截面数据,利用BEAMnrc建立Varian True Beam系列不同射野的加速器机头模型并进行计算,生成对应的相空间文件;然后利用BEAMdp分析不同模型结构产生的射线能谱、能量注量的差异。最后利用Dosexyznrc计算分析不同厚度发泡胶在固定射野和固定厚度发泡胶在不同射野对粒子剂量的影响。结果表明:在有发泡胶时两种模式下的百分深度剂量（Percentage Depth Dose,PDD）都有不同程度的向前移动的现象,导致表面剂量增加,但对射线则影响不大。FF模式下当发泡胶厚度≤5 cm时,同一深度最大剂量偏差≤2%,而当发泡胶厚度达到10 cm时,同一深度最大剂量偏差高达6%,且两种模式下PDD0都超过90%。在两种模式下...
【文章来源】：核技术. 2020,43(09)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
模型结构（坐标单位：cm)
首先比较了两种模式在10 cm×10 cm射野下对SD和EFD的影响，图2、3显示两种模式下有发泡胶对于SD不同能量区域所占份额都有不同程度的减小，高份额对应能量区域并无明显前移或者后移现象，但是可看出FF模式在0.5～2 MeV区域受厚度影响较FFF明显，而该区域正是射线能量份额最高和平均能量的区域。同时由两种模式EFD结果可以看出，都有增加低能射线能量注量的现象，射野范围内的粒子注量随发泡胶厚度的增加呈逐渐降低的趋势，且FF模式较FFF更加明显。2.2 不同厚度发泡胶对射野剂量的影响
由两种模式在10 cm×10 cm固定射野下水中PDD曲线（图4、5，左）可以看出，随着厚度增加，PDD曲线都有向前移动的趋势，PDD0明显增大，表1显示最大高达96%,Dmax显著降低，D20/D10变化不大，说明对射线质影响不大，但在实际治疗过程当中会增加发泡胶处的皮肤剂量。FF模式下，当发泡胶厚度≤5 cm时，最大DRP为1%（一般分析建成区域后方），低于允许剂量误差2%，对应深度为水下5 cm；当发泡胶厚度为10 cm时，最大DRP为6%，对应深度为4.8 cm，不同厚度DRP差值较大处位于2～10 cm。选择在水下DRP较大处进行Profile分析，由水下5 cm、10 cm处Profile（图4、5，右）结果可以看出，发泡胶对于射野的平坦度和半影都影响较大，随射野深度的增加影响逐渐减小。FFF模式下在发泡胶≤5 cm的情况下对PDD的影响普遍较FF模式大，最大DRP为2%，对应深度为3 cm，但是当发泡胶厚度为10 cm时，最大DRP为4%，对应深度为2.7 cm，不同厚度DRP差值较大处位于水下1.5～7 cm。由水下3 cm、5 cm处Profile结果可以看出，发泡胶对于射野的平坦度和半影都影响较大，随射野深度的增加影响逐渐减小。2.3 不同射野下发泡胶对剂量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]发泡胶在鼻咽癌放疗中对剂量分布的影响[J]. 覃仕瑞,王宏,李秀粉,聂文胜,符贵山. 肿瘤预防与治疗. 2020(01)
[2]医用直线加速器入射电子束能量的快速模拟确定[J]. 韩俊杰,庄永东,刘小伟. 核技术. 2020(01)
[3]发泡胶垫+头颈肩热塑膜在固定鼻咽癌患者调强适形放射治疗中的应用[J]. 黄清秀,黄丽娜,林赛云. 医疗装备. 2019(15)
[4]小野照射不同密度肺模体横向电子不平衡现象的蒙特卡罗模拟研究[J]. 李洁,汪晖,汪冬,郑华庆,吴宜灿. 中国医学物理学杂志. 2019(04)
[5]基于蒙特卡罗方法确定医用加速器最优电子线参数[J]. 张帆,肖爱农,伍海彪,艾小红,屈国普,李翩,李文军,蔡曼波. 核技术. 2018(06)
[6]头颈部肿瘤放疗患者发泡胶固定与常规体位固定技术的比较[J]. 黎文玲. 医疗装备. 2018(08)
[7]瓦里安扩充型动态楔形板的蒙特卡罗模拟与验证[J]. 戴振晖,招什武,杨耕,朱琳,张白霖,朱远湖,靳怀志,王学涛,张煜. 核技术. 2017(12)
[8]6MeV医用电子直线加速器中束斑尺寸的计算与测量[J]. 廖浪,宋瑞英,程鹏. 核技术. 2016(06)
[9]医用直线加速器主要部件对X射线能谱的影响[J]. 韩俊杰,朱金汉,张白霖,陈立新,刘小伟. 核技术. 2015(10)
[10]TrueBeam加速器多叶准直器射野剂量学特性[J]. 熊绮丽,石勇,徐刚,顾强. 核技术. 2015(10)
本文编号：3019289
【文章来源】：核技术. 2020,43(09)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
模型结构（坐标单位：cm)
首先比较了两种模式在10 cm×10 cm射野下对SD和EFD的影响，图2、3显示两种模式下有发泡胶对于SD不同能量区域所占份额都有不同程度的减小，高份额对应能量区域并无明显前移或者后移现象，但是可看出FF模式在0.5～2 MeV区域受厚度影响较FFF明显，而该区域正是射线能量份额最高和平均能量的区域。同时由两种模式EFD结果可以看出，都有增加低能射线能量注量的现象，射野范围内的粒子注量随发泡胶厚度的增加呈逐渐降低的趋势，且FF模式较FFF更加明显。2.2 不同厚度发泡胶对射野剂量的影响
由两种模式在10 cm×10 cm固定射野下水中PDD曲线（图4、5，左）可以看出，随着厚度增加，PDD曲线都有向前移动的趋势，PDD0明显增大，表1显示最大高达96%,Dmax显著降低，D20/D10变化不大，说明对射线质影响不大，但在实际治疗过程当中会增加发泡胶处的皮肤剂量。FF模式下，当发泡胶厚度≤5 cm时，最大DRP为1%（一般分析建成区域后方），低于允许剂量误差2%，对应深度为水下5 cm；当发泡胶厚度为10 cm时，最大DRP为6%，对应深度为4.8 cm，不同厚度DRP差值较大处位于2～10 cm。选择在水下DRP较大处进行Profile分析，由水下5 cm、10 cm处Profile（图4、5，右）结果可以看出，发泡胶对于射野的平坦度和半影都影响较大，随射野深度的增加影响逐渐减小。FFF模式下在发泡胶≤5 cm的情况下对PDD的影响普遍较FF模式大，最大DRP为2%，对应深度为3 cm，但是当发泡胶厚度为10 cm时，最大DRP为4%，对应深度为2.7 cm，不同厚度DRP差值较大处位于水下1.5～7 cm。由水下3 cm、5 cm处Profile结果可以看出，发泡胶对于射野的平坦度和半影都影响较大，随射野深度的增加影响逐渐减小。2.3 不同射野下发泡胶对剂量的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]发泡胶在鼻咽癌放疗中对剂量分布的影响[J]. 覃仕瑞,王宏,李秀粉,聂文胜,符贵山. 肿瘤预防与治疗. 2020(01)
[2]医用直线加速器入射电子束能量的快速模拟确定[J]. 韩俊杰,庄永东,刘小伟. 核技术. 2020(01)
[3]发泡胶垫+头颈肩热塑膜在固定鼻咽癌患者调强适形放射治疗中的应用[J]. 黄清秀,黄丽娜,林赛云. 医疗装备. 2019(15)
[4]小野照射不同密度肺模体横向电子不平衡现象的蒙特卡罗模拟研究[J]. 李洁,汪晖,汪冬,郑华庆,吴宜灿. 中国医学物理学杂志. 2019(04)
[5]基于蒙特卡罗方法确定医用加速器最优电子线参数[J]. 张帆,肖爱农,伍海彪,艾小红,屈国普,李翩,李文军,蔡曼波. 核技术. 2018(06)
[6]头颈部肿瘤放疗患者发泡胶固定与常规体位固定技术的比较[J]. 黎文玲. 医疗装备. 2018(08)
[7]瓦里安扩充型动态楔形板的蒙特卡罗模拟与验证[J]. 戴振晖,招什武,杨耕,朱琳,张白霖,朱远湖,靳怀志,王学涛,张煜. 核技术. 2017(12)
[8]6MeV医用电子直线加速器中束斑尺寸的计算与测量[J]. 廖浪,宋瑞英,程鹏. 核技术. 2016(06)
[9]医用直线加速器主要部件对X射线能谱的影响[J]. 韩俊杰,朱金汉,张白霖,陈立新,刘小伟. 核技术. 2015(10)
[10]TrueBeam加速器多叶准直器射野剂量学特性[J]. 熊绮丽,石勇,徐刚,顾强. 核技术. 2015(10)
本文编号：3019289
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