笔形剂量算法内质子双散射系统的金色束波数据集的开发效果研究

Developmentofagoldenbeamdatasetforthecommissioningofaprotondouble-scatteringsysteminapencil-beamdosecalculationalgorithm笔形剂量算法内质子双散射系统的金色束波数据集的开发效果研究本文章为德国慕尼黑质子治疗中心RPTC专项质子照射法临床效果评估,目的是为了探索开发为运行在笔形剂量算法内一项质子双散射系统的一种金色束波数据集Abstract摘要Purpose:目的本研究的目的是为了确定是否由一组最小的方程及拟合变量所描述的一项束波数据集可以被用来,在一项商用笔形剂量计算的算法中,运作不同装配的质子双散射系统.Methods:方法对于一种商用双散射系统来说,运作笔形束剂量计算算法(虚拟及有效的SAD,有效源大小和原始峰值能量的传播)所需要的束波模型参数被确定.这些参数在第一间室内被测量出并被通过拟合至测量数据的四项分析方程而作为质子能量和喷嘴设置函数所参数化.这些方程和拟合值的集合构成了金色束波的数据(GBD).为了确定设置间剂量导入内的变化,相同的剂量学特性在两间额外的房间内被进行了测量.在每个匹配临床合理限度内基于GBD剂量分布的房间中,通过对比确保3D剂量分布的精度,特定房间测量值之间的差异以及GBD被作出评估.笔形束治疗规划算法通过采用GBD而被执行.在4个房间中,水中的3D剂量分布被评估并且被对比了计算出的治疗规划剂量分布.Results:结果虚拟及有效性的SAD测量值达到了226及257cm的水平.有关大照射野的选择来说,有效源的大小在2.4至6.2之间变化,小照射野选择则为1.0和2.0cm.原始峰值能量传播从最低范围的1.05%降低至最高范围的0.6%.虚拟SAD以及有效源的大小可以准确地被作为残余能量反向函数的线性关系所描述出.对于准确的SAD有效性参数化结果,获取了作为RM-步骤厚度函数的一项额外线性校正术语.GBD能量传播由束波能量指数的线性函数所提供.除了少数的极端值,4个房间中测量出的参数于特定的精度要求内匹配上了GBD.对范围在15g/cm2的SOBP照射野以及25cm的空气间隙来说,在GBD制动的治疗规划系统和4个房间中任何一个内的测量值之间80%-20%横向半暗带中的最大差异为0.5mm.Conclusions:结论双散射系统的束波模型参数可以被一组有限的方程及参数所参数化.在4个不同的房间中,该GBD紧密地匹配了测量出的剂量学特性.