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  • 简介:摘要目的基于上海先进质子放疗设备(SAPT)水平固定束,利用开源剂量算引擎搭建质子放疗独立剂量算平台并验证该平台的准确性。方法通过测量SAPT水平固定束的绝对积分深度剂量以及空气中束斑大小,并结合蒙特卡洛模拟得到水中束斑大小增量,笔形束参数与剂量算引擎相结合,搭建了适用于该水平固定束的剂量算平台。计算平台精确性的验证主要通过绝对剂量验证和相对剂量验证实现。绝对剂量验证主要是比较单个立方体计划射野中心轴线上不同深度计算值和实测值的点对点误差。相对剂量验证主要是比较计算值和实测值的横向一维及二维相对剂量分布。同时,对单高斯束斑模型和双高斯束斑模型的精确性进行比较。结果计算值和实测值的点对点绝对剂量偏差在2%以内。3个立方体在中心深度的二维平面相对剂量分布的计算值与实测值的20%~80%半影宽度及半高全宽的偏差分别在1、2 mm以内。3个立方体计划及2个临床病例在中心深度的二维平面相对剂量分布的实测值与计算值的二维γ通过率(3 mm/3%)均>95%。双高斯束斑模型在剂量梯度变化较大或者射程较大的计划中相较于单高斯束斑模型计算得更准确。结论独立剂量算平台的精确度能满足临床要求,可利用此平台研究其他剂量相关的问题。

  • 标签: 质子放疗 剂量计算平台 束流建模及验证
  • 简介:摘要目的分析磁场对质子束传输和剂量分布的影响,探索垂直磁场条件下Bragg峰(BP)偏移的校正方法,为MR引导质子治疗的剂量算和束流传输提供参考。方法利用蒙特卡洛(MC)模拟研究磁场下质子束在水模体的剂量分布。通过"角度校正+能量校正"的方法对BP位置偏移进行校正,并基于模拟数据通过解析公式计算校正参数。结果磁场引起质子剂量的畸变,造成BP位置偏移,偏移程度随磁场强度和初始能量增大而增大。与MC模拟相比,解析法计算空气中质子束偏移的误差<0.2%。基于模拟数据和计算公式,借助MATLAB编程可以在1 s内计算出不同条件下的校正参数。计算结果表明存在磁场的空气层、等中心深度、照射方向对校正参数都有不同程度影响,经过校正后BP位置与预期位置基本吻合(偏移≤0.2 mm)。结论"角度校正+能量校正"的方法能有效地校正垂直磁场下的BP位置偏移,基于模拟数据的解析法可以快速准确地计算不同条件下的校正参数。

  • 标签: 质子治疗 磁共振成像 剂量畸变 Bragg峰位置校正