شبیه سازی شتابدهنده خطی زیمنس پریموس MeV 6 با استفاده از کد محاسباتی مونت کارلوی EGSnrc و تأیید ژل دزیمتری با سیستم برش نگاری رایانه ای نوری توسط کد EGSnrc

نویسندگان

1 دانشگاه مازندران

2 دانشگاه علوم پزشکی ایران

10.22052/6.4.39

چکیده

روش مونت­ کارلو روش دقیق برای شبیه ­سازی تجهیزات پرتودرمانی است. امروزه شتابدهنده­ های خطی به­ طور وسیعی در مراکز پرتودرمانی استفاده می­ شوند. در این مطالعه، مدل­ سازی مونت­ کارلو از شتابدهنده خطی زیمنس پریموس در انرژی MeV 6 استفاده شد. نتایج شبیه ­سازی با TLD در آب اعتبارسنجی شدند. اندازه میدان 10×10 سانتی­ متر مربع در نظر گرفته شد و نتایج حاصل از TLD با نتایج حاصل از شبیه ­سازی مقایسه شد. شبیه ­سازی سر شتابدهنده زیمنس با فایل BEAMnrc و محاسبه دز با فایل dosxyznrc انجام پذیرفت. دز محاسبه شده تجربی و دز حاصل از شبیه­ سازی در انرژی MeV 6 و پهنای نیم ارتفاع برابر 35/0 توافق بسیار خوبی را با یکدیگر نشان می­ دهند. نتایج حاصل بسیار دقیق بوده و از این رو از این کد می­توان با اطمینان بالابرای موارد شبیه ­سازی در پرتودرمانی استفاده نمود. بعد از اعتبارسنجی این کد، برای تأیید عملکرد سیستم برش ­نگاری رایانه­ ای نوری ساخته شده در گروه فیزیک هسته ­ای دانشگاه مازندران از این کد استفاده شد. سیستم مورد نظر برای انجام اعمال ژل دزیمتری مستقل از شیوه­ های دیگر نظیر ام آر آی به کار می­رود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Siemens primus accelerator simulation using EGSnrc Monte Carlo code and gel dosimetry validation with optical computed tomography system by EGSnrc code

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mahdavi 1
  • Masomeh Hoseinnezhad 1
  • Seyyed Rabie Mahdi Mahdavi 2
1
2
چکیده [English]

Monte Carlo method is the most accurate method for simulation of radiation therapy equipment. The linear accelerators (linac) are currently the most widely used machines in radiation therapy centers. Monte Carlo modeling of the Siemens Primus linear accelerator in 6 MeV beams was used. Square field size of 10 × 10 cm2 produced by the jaws was compared with TLD. Head simulation of Siemens accelerator and dose calculation were performed with BEAMnrc and dosxyznrc respectively. The results of simulation were validated by measurements in water by TLD. At 6 MeV and 0.35 cm FWHM, the agreement between dose calculated by Monte Carlo modeling and direct measurement was obtained. The results were accurate and the EGSnrc simulation can be used for dosimetry. After validating this code, it was used to confirm the function of the optical computed tomography system built in the Nuclear Physics Department of the University of Mazandaran. The system used to perform the gel dosimetry independent of other methods such as MRI.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dosimetry
  • Monte Carlo simulation
  • Optical computed tomography system
  • Gel dosimetry
  • Dose
  • Accelerator
  • EGSnrc code

مراجع

[1] A.E. Schach von wittenau, P.M. Bergstrom, L.J. Cox. Patient-dependent beam –modifier Physics in Monte Carlo photon dose calculations, Med Phys, 27(5) (2000) 935–47. [2] A. Chaves, M.C. Lopes, C.C. Alves, C. Oliveria, L. Peralta, P. Rodrigues, A. Trindade. Basic dosimetry of radiosurgery narrow beams dosimetry of radiosurgery narrow beams using Monte Carlo simulation: A detailed study Of depth of maximum dose, Med Phys, 30(11) (2003) 2904–2911. [3] I. Chetty, J.J. Demarco, T.D. Solberg. A virtual source model for Monte Carlo modeling of arbitraray intensity distribution, Med Phys, 27 (2000) 166–172. [4] A. Chaves, M.C. Lopes, C.C. Alves. A Monte Carlo multiple source model applied toradiosurgery narrow photon beam, Med Phys. 31(8) (2004) 2196–2204. [5] F. Verhaegen, J. Seuntjens. Monte Carlo modeling of external radiotherapy photon beams. Phys Med Biol. 48 (2003) R107–64. [6] X.G. Ding, Using Monte Carlo simulation to commission photon beam output factors-a feasibility study, Phys Med Biol. 48 (2003) 3865–3874. [7] D. Sheikh-Bagheri, D.W. Rogers. Monte Carlo calculation of nine megavoltage photon beam spectra using the BEAM code. Med Phys 29(3) (2002) 391–402. [8] M.K. Fix, H. Keller, P. Rugesegger, E.J Born. Simple beam models for Monte Carlo photon beam dose calculations in radiotherapy, Med Phys. 27(12) (2000) 2739–2747. [9] S.Y. Lin, T.C. J.P. Chu, Lin. Monte Carlo simulation of a clinical linear accelerator, Applied Radiation and Isotopes. 55 (2001) 759–765. [10] H. Helen, T. Rock Mackie, C. Edwin. A dual source photon beam model used in convolution/superposition dose calculation for clinical megavoltage x-ray beams, Med. Phys. 24(12) (1997) 1960–74 . [11] R.D. Lewist, S.J. Ryde, D.A. Hancock, C.J. Evans. An MCNP-based model of linear accelerator xray beam, Phys Med Biol. 44 (1999) 1219–1230. [12] D.W.O. Rogers, B. Walters, I. Kawrakow, BEAMnrcUser's. NRC Report PIRS 509, Canada, (2013). [13] B. Walters, I. Kawrakow, D.W.O. Rogers, DOSXYZnrc Users Manual. NRC Report PIRS 794, Canda, (2013). [14] WORKING GROUP6: COMPUTATIONAL DOSIMETRY. Standard Monte Carlo Modeling of a Medical Linear Accelerator, (2010). [15] Siemense medical solution USA INC oncology care systems group [16] M. Mahdavi, M. Hoseinnezhad, S.R. Mahdavi. Development of an Advanced Optical Coherence Tomography System for Radiation Dosimetry. IJMP 15(4) (2018) 243–250. [17] M. Chen, W. Lu, Q. Chen, K. Ruchala, G. Olivera. Efficient gamma index calculation using fast Euclidean distance transform. Med Phys. 54 (2009) 2037–2047.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار