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6 MV 光子束均整与非均整模式蒙特卡罗模型的绝对剂量刻度与输出因子模拟
目的：探讨TrueBeam加速器6 MV光子束均整（ FF）与非均整（ FFF）模式蒙特卡罗模型的绝对剂量刻度与射野输出因子计算方法。方法利用BEAMnrc程序分别建立FF与FFF两种模式在靶到监测电离室（ BEAM＿up）和监测电离室以下组件部分（ BEAM＿down ）的加速器机头模型，计算入射电子和经次级准直器反射后的粒子在监测电离室的剂量沉积，利用DOSXYZnrc程序计算入射电子在射野中心轴上特定深度处的剂量沉积，结合绝对剂量刻度公式计算标准射野刻度因子和射野输出因子（1 cm ×1 cm～40 cm ×40 cm）。结果 FF与FFF模型的10 cm ×10 cm标准辐射野，1 MU相当于7.747×1013±3.099×1011和3.248×1013±1.624×1011电子打靶，在虚拟的加速器监测电离室上产生21.53和35.01 cGy剂量；FF与FFF模式射野输出因子模拟值与测量值偏差为0.72％±1.4％和0.56％±0.78％。结论该模型输出因子模拟与测量结果符合度较好，绝对剂量计算精度较高，可以用于临床剂量学研究。
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Varian Edge均整和非均整模式下6 MV和10 MV光子线能谱研究
目的:研究Varian Edge均整(FF)和非均整(FFF)模式下6 MV和10 MV光子线能谱并对比其差异.方法:利用蒙特卡洛程序软件包EGSnrc/Beamnrc建立Varian Edge 6 MV FF和FFF、10 MV FF和FFF的加速器模型,模拟所对应的相空间文件,而后以相空间作为输入源,利用DOSXYZnrc计算其在水体模中的剂量分布,并与三维水箱的测量数据比对,当模拟值与测量值之间的差异在1％之内时,利用Beamdp分析此时的相空间文件,得到对应的光子线能谱,并比较相互之间的差异.结果:模拟的百分深度剂量曲线和离轴比曲线与测量值之间的差异在1％之内.相对于FF模式,FFF模式的能谱"软化",其中6 MV FFF的平均能量从1.587 MeV下降至1.172 MeV,低能(能量≤1 MeV)光子所占的份额由41.06％上升至60.04％;而10 MV FFF的平均能量从2.796 MeV下降至1.956 MeV,低能光子所占的份额由21.22％上升至44.63％.同一射野内FFF模式的能谱随离轴距离的改变较小,同时每初始粒子所引起的能量注量是FF模式的2～4倍,射野内的能量注量分布变得不均匀,非平坦度F上升;分析不同射野下的能谱发现FFF模式的机头散射较少.结论:本研究结果对理解FFF模式下光子线的物理特性提供了非常好的参考价值.
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基于蒙特卡罗方法的光子束均整与非均整模式能谱对比分析
目的:对比分析6 MV光子束均整与非均整模式在空气和标准水模中特定深度处的能谱分布.方法:利用BEAMnrc程序建立美国Varian公司TrueBeam加速器均整和非均整模式的机头模型,分别计算(40×40)cm2照射野下空气和标准水模中SSD=110 cm深度处的相空间文件,并利用BEAMDP程序对射野内不同区域的能谱分布进行对比分析.结果:空气中(40×40)cm2射野内SSD=110 cm深度处,均整模式能谱分布低能部分随着统计区域增大而增大,与非均整模式分布规律相反;在标准水模体中Depth=10 cm深度处,有无反散的情况下两种模式的能谱分布相差较大,主要在小于0.511 MeV的区域;射野内不同位置的能谱分布均整模式在离轴方向低能部分逐渐减少,而非均整模式分布情况相反;相对于电子和正电子来说,相同射野内光子对能谱分布影响较大.结论:该研究为医用直线加速器临床剂量学数据的测量和校正提供依据.
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直线加速器均整和非均整模式下射线质和射野输出因子的蒙特卡罗模拟与实测值比较
目的:利用蒙特卡罗方法分别模拟TrueBeam直线加速器6MV均整和非均整(Flattening Filter-Free,FFF)模式,计算其射线质和射野输出因子,并比较上述参数与实际测量结果的差异.方法:利用Beamnrc和Dosxyznrc程序建立加速器机头模型并计算两档能量在参考条件下不同射野的剂量学数据.输出上述数据,计算各个射野射线质与实际测量值的相对偏差,对其绝对值做统计分析;利用各个射野中心轴上水下10 cm处的剂量值获取射野输出因子,并计算与测量值的相对偏差,绝对化后做统计分析.结果:6 MV和6FFF两档能量射线质相对偏差绝对值分别为(0.459±0.462)％和(0.486±0.300)％,射野输出因子相对偏差绝对值分别为(1.315±1.868)％和(0.904±1.214)％.结论:该模型的射线质和输出因子与测量结果相对偏差较小,基本可用于临床剂量学研究.
