醫(yī)用發(fā)泡膠對粒子劑量影響的模擬研究
發(fā)布時間:2021-02-05 07:58
目前發(fā)泡膠在放療定位中運用廣泛,但其對加速器基礎劑量影響并無相關報道。研究不同厚度的發(fā)泡膠在醫(yī)用電子直線加速器均整(Flattening Filter,FF)和非均整(Flattening Filter Free,FFF)兩種模式對粒子劑量的影響,為臨床使用提供參考。利用蒙特卡羅程序EGSnrc進行建模和計算,首先根據(jù)廠家提供的發(fā)泡膠參數(shù)建立PEGS4材料庫與截面數(shù)據(jù),利用BEAMnrc建立Varian True Beam系列不同射野的加速器機頭模型并進行計算,生成對應的相空間文件;然后利用BEAMdp分析不同模型結構產(chǎn)生的射線能譜、能量注量的差異。最后利用Dosexyznrc計算分析不同厚度發(fā)泡膠在固定射野和固定厚度發(fā)泡膠在不同射野對粒子劑量的影響。結果表明:在有發(fā)泡膠時兩種模式下的百分深度劑量(Percentage Depth Dose,PDD)都有不同程度的向前移動的現(xiàn)象,導致表面劑量增加,但對射線則影響不大。FF模式下當發(fā)泡膠厚度≤5 cm時,同一深度最大劑量偏差≤2%,而當發(fā)泡膠厚度達到10 cm時,同一深度最大劑量偏差高達6%,且兩種模式下PDD0都超過90%。在兩種模式下...
【文章來源】:核技術. 2020,43(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
模型結構(坐標單位:cm)
首先比較了兩種模式在10 cm×10 cm射野下對SD和EFD的影響,圖2、3顯示兩種模式下有發(fā)泡膠對于SD不同能量區(qū)域所占份額都有不同程度的減小,高份額對應能量區(qū)域并無明顯前移或者后移現(xiàn)象,但是可看出FF模式在0.5~2 MeV區(qū)域受厚度影響較FFF明顯,而該區(qū)域正是射線能量份額最高和平均能量的區(qū)域。同時由兩種模式EFD結果可以看出,都有增加低能射線能量注量的現(xiàn)象,射野范圍內(nèi)的粒子注量隨發(fā)泡膠厚度的增加呈逐漸降低的趨勢,且FF模式較FFF更加明顯。2.2 不同厚度發(fā)泡膠對射野劑量的影響
由兩種模式在10 cm×10 cm固定射野下水中PDD曲線(圖4、5,左)可以看出,隨著厚度增加,PDD曲線都有向前移動的趨勢,PDD0明顯增大,表1顯示最大高達96%,Dmax顯著降低,D20/D10變化不大,說明對射線質(zhì)影響不大,但在實際治療過程當中會增加發(fā)泡膠處的皮膚劑量。FF模式下,當發(fā)泡膠厚度≤5 cm時,最大DRP為1%(一般分析建成區(qū)域后方),低于允許劑量誤差2%,對應深度為水下5 cm;當發(fā)泡膠厚度為10 cm時,最大DRP為6%,對應深度為4.8 cm,不同厚度DRP差值較大處位于2~10 cm。選擇在水下DRP較大處進行Profile分析,由水下5 cm、10 cm處Profile(圖4、5,右)結果可以看出,發(fā)泡膠對于射野的平坦度和半影都影響較大,隨射野深度的增加影響逐漸減小。FFF模式下在發(fā)泡膠≤5 cm的情況下對PDD的影響普遍較FF模式大,最大DRP為2%,對應深度為3 cm,但是當發(fā)泡膠厚度為10 cm時,最大DRP為4%,對應深度為2.7 cm,不同厚度DRP差值較大處位于水下1.5~7 cm。由水下3 cm、5 cm處Profile結果可以看出,發(fā)泡膠對于射野的平坦度和半影都影響較大,隨射野深度的增加影響逐漸減小。2.3 不同射野下發(fā)泡膠對劑量的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]發(fā)泡膠在鼻咽癌放療中對劑量分布的影響[J]. 覃仕瑞,王宏,李秀粉,聶文勝,符貴山. 腫瘤預防與治療. 2020(01)
[2]醫(yī)用直線加速器入射電子束能量的快速模擬確定[J]. 韓俊杰,莊永東,劉小偉. 核技術. 2020(01)
[3]發(fā)泡膠墊+頭頸肩熱塑膜在固定鼻咽癌患者調(diào)強適形放射治療中的應用[J]. 黃清秀,黃麗娜,林賽云. 醫(yī)療裝備. 2019(15)
[4]小野照射不同密度肺模體橫向電子不平衡現(xiàn)象的蒙特卡羅模擬研究[J]. 李潔,汪暉,汪冬,鄭華慶,吳宜燦. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2019(04)
[5]基于蒙特卡羅方法確定醫(yī)用加速器最優(yōu)電子線參數(shù)[J]. 張帆,肖愛農(nóng),伍海彪,艾小紅,屈國普,李翩,李文軍,蔡曼波. 核技術. 2018(06)
[6]頭頸部腫瘤放療患者發(fā)泡膠固定與常規(guī)體位固定技術的比較[J]. 黎文玲. 醫(yī)療裝備. 2018(08)
[7]瓦里安擴充型動態(tài)楔形板的蒙特卡羅模擬與驗證[J]. 戴振暉,招什武,楊耕,朱琳,張白霖,朱遠湖,靳懷志,王學濤,張煜. 核技術. 2017(12)
[8]6MeV醫(yī)用電子直線加速器中束斑尺寸的計算與測量[J]. 廖浪,宋瑞英,程鵬. 核技術. 2016(06)
[9]醫(yī)用直線加速器主要部件對X射線能譜的影響[J]. 韓俊杰,朱金漢,張白霖,陳立新,劉小偉. 核技術. 2015(10)
[10]TrueBeam加速器多葉準直器射野劑量學特性[J]. 熊綺麗,石勇,徐剛,顧強. 核技術. 2015(10)
本文編號:3019289
【文章來源】:核技術. 2020,43(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
模型結構(坐標單位:cm)
首先比較了兩種模式在10 cm×10 cm射野下對SD和EFD的影響,圖2、3顯示兩種模式下有發(fā)泡膠對于SD不同能量區(qū)域所占份額都有不同程度的減小,高份額對應能量區(qū)域并無明顯前移或者后移現(xiàn)象,但是可看出FF模式在0.5~2 MeV區(qū)域受厚度影響較FFF明顯,而該區(qū)域正是射線能量份額最高和平均能量的區(qū)域。同時由兩種模式EFD結果可以看出,都有增加低能射線能量注量的現(xiàn)象,射野范圍內(nèi)的粒子注量隨發(fā)泡膠厚度的增加呈逐漸降低的趨勢,且FF模式較FFF更加明顯。2.2 不同厚度發(fā)泡膠對射野劑量的影響
由兩種模式在10 cm×10 cm固定射野下水中PDD曲線(圖4、5,左)可以看出,隨著厚度增加,PDD曲線都有向前移動的趨勢,PDD0明顯增大,表1顯示最大高達96%,Dmax顯著降低,D20/D10變化不大,說明對射線質(zhì)影響不大,但在實際治療過程當中會增加發(fā)泡膠處的皮膚劑量。FF模式下,當發(fā)泡膠厚度≤5 cm時,最大DRP為1%(一般分析建成區(qū)域后方),低于允許劑量誤差2%,對應深度為水下5 cm;當發(fā)泡膠厚度為10 cm時,最大DRP為6%,對應深度為4.8 cm,不同厚度DRP差值較大處位于2~10 cm。選擇在水下DRP較大處進行Profile分析,由水下5 cm、10 cm處Profile(圖4、5,右)結果可以看出,發(fā)泡膠對于射野的平坦度和半影都影響較大,隨射野深度的增加影響逐漸減小。FFF模式下在發(fā)泡膠≤5 cm的情況下對PDD的影響普遍較FF模式大,最大DRP為2%,對應深度為3 cm,但是當發(fā)泡膠厚度為10 cm時,最大DRP為4%,對應深度為2.7 cm,不同厚度DRP差值較大處位于水下1.5~7 cm。由水下3 cm、5 cm處Profile結果可以看出,發(fā)泡膠對于射野的平坦度和半影都影響較大,隨射野深度的增加影響逐漸減小。2.3 不同射野下發(fā)泡膠對劑量的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]發(fā)泡膠在鼻咽癌放療中對劑量分布的影響[J]. 覃仕瑞,王宏,李秀粉,聶文勝,符貴山. 腫瘤預防與治療. 2020(01)
[2]醫(yī)用直線加速器入射電子束能量的快速模擬確定[J]. 韓俊杰,莊永東,劉小偉. 核技術. 2020(01)
[3]發(fā)泡膠墊+頭頸肩熱塑膜在固定鼻咽癌患者調(diào)強適形放射治療中的應用[J]. 黃清秀,黃麗娜,林賽云. 醫(yī)療裝備. 2019(15)
[4]小野照射不同密度肺模體橫向電子不平衡現(xiàn)象的蒙特卡羅模擬研究[J]. 李潔,汪暉,汪冬,鄭華慶,吳宜燦. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2019(04)
[5]基于蒙特卡羅方法確定醫(yī)用加速器最優(yōu)電子線參數(shù)[J]. 張帆,肖愛農(nóng),伍海彪,艾小紅,屈國普,李翩,李文軍,蔡曼波. 核技術. 2018(06)
[6]頭頸部腫瘤放療患者發(fā)泡膠固定與常規(guī)體位固定技術的比較[J]. 黎文玲. 醫(yī)療裝備. 2018(08)
[7]瓦里安擴充型動態(tài)楔形板的蒙特卡羅模擬與驗證[J]. 戴振暉,招什武,楊耕,朱琳,張白霖,朱遠湖,靳懷志,王學濤,張煜. 核技術. 2017(12)
[8]6MeV醫(yī)用電子直線加速器中束斑尺寸的計算與測量[J]. 廖浪,宋瑞英,程鵬. 核技術. 2016(06)
[9]醫(yī)用直線加速器主要部件對X射線能譜的影響[J]. 韓俊杰,朱金漢,張白霖,陳立新,劉小偉. 核技術. 2015(10)
[10]TrueBeam加速器多葉準直器射野劑量學特性[J]. 熊綺麗,石勇,徐剛,顧強. 核技術. 2015(10)
本文編號:3019289
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