基于蒙特卡罗实现容积调强弧形治疗计划独立剂量验证的应用研究

作者：崔甜甜; 李兵; 刘如; 丁丹红; 李定杰; 娄朝阳; 葛红^*

来源：中华放射肿瘤学杂志, 2021, 30(12).

• 容积调强弧形治疗
• 蒙特卡罗模拟
• 独立剂量验证

目的开发基于蒙特卡罗(MC)的验证平台实现容积调强弧形治疗(VMAT)计划的独立剂量验证。方法利用EGSnrc/BEAMnrc构建Varian TrueBeam医用直线加速器的机头和准直器模型, 并基于机头模型和自编程序搭建患者VMAT计划的独立剂量验证平台, 通过平台模拟不同射野大小百分深度剂量(PDD)曲线和离轴比、两个不规则野以及头颈部、胸部和盆腔各1例患者剂量分布。比较不同射野大小PDD曲线和离轴比与蓝水箱测量结果差异, 不规则射野与ArcCHECK实测的差异, 再通过γ分析法、剂量体积直方图对比分析患者MC模拟剂量、计划系统计算剂量、ArcCHECK实测剂量之间差异, 验证平台是否可用于独立剂量验证。结果对4 cm×4 cm～40 cm×40 cm的PDD曲线和离轴比, MC模拟结果和测量结果一致性较好。不规则射野MC模拟结果与ArcCHECK实测相比, 在3%/2 mm、3%/3 mm下γ通过率都在98.1%、99.1%以上;3例不同部位VMAT患者MC模拟剂量和ArcCheck实测剂量在3%/2 mm、3%/3 mm下γ通过率均好于93.8%、95.9%。通过三维γ分析计划系统计算剂量和MC模拟剂量在3%/3 mm下鼻咽癌、肺癌、直肠癌的γ通过率分别为95.2%、98.6%、98.9%;在3%/2 mm下依次为90.3%、95.1%、96.7%。结论基于MC开发的验证平台模拟结果与实际测量结果一致性较好, 其模拟结果更接近于患者体内真实剂量分布, 初步结果显示可用于VMAT计划的精准独立剂量验证。

• 单位
  郑州大学; 河南省肿瘤医院