| 点扫描质子束治疗机头的蒙特卡罗模拟和验证 |
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| 引用本文： | 盛尹祥子,Kambiz Shanazi,王巍伟,黄志杰,Nickii Schlegel,张俊昱,孙家耀,赵静芳.点扫描质子束治疗机头的蒙特卡罗模拟和验证[J].中华放射医学与防护杂志,2019,39(8):635-640. |
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| 作者姓名： | 盛尹祥子 Kambiz Shanazi 王巍伟 黄志杰 Nickii Schlegel 张俊昱 孙家耀 赵静芳 |
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| 作者单位： | 上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,四川大学物理科学与技术学院, 成都 610041,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321,上海市质子重离子医院 上海质子重离子放射治疗工程技术研究中心放射物理科 201321 |
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| 基金项目： | 上海市青年科技英才杨帆计划资助（16YF1410700）；上海市卫生与计划生育委员会面上基金项目（201840235） |
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| 摘 要： | 目的 利用蒙特卡罗程序模拟点扫描质子束治疗机头，建立精准的质子束流蒙特卡罗模拟计算模型。方法 利用蒙特卡罗程序FLUKA，结合上海市质子重离子医院治疗机头几何结构，建立点扫描质子束治疗机头的蒙特卡罗模型。通过对不同能量下水中积分深度剂量分布，等中心点处空气中束斑大小的测量和模拟，建立精准的模拟模型。利用该模型模拟质子束扩展布拉格峰，并与对应治疗计划系统（treatment planning system，TPS）计算结果进行比较分析。结果 对于射程末端90%积分深度剂量值，各能量下模拟和测量的偏差均不高于0.5 mm。而对于80%至20%末端跌落，各能量质子的模拟和测量的偏差在0.1 mm以内。质子束流束斑大小的模拟与测量结果偏差最大为0.45 mm。对扩展布拉格峰的剂量验证的模拟与TPS计算结果进行对比，γ分析通过率高于90%（2 mm，2%标准）。结论 利用蒙特卡罗程序FLUKA可以建立点扫描质子治疗机头模型，该模型满足临床要求，可以精确地模拟点扫描质子束的输运。该模型通过测量验证，可以作为剂量验证工具，评估临床治疗计划，能够减少剂量验证所需的束流时间，从而增加患者治疗数量。
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| 关 键 词： | 蒙特卡罗 质子治疗 治疗机头 点扫描 |
| 收稿时间： | 2019/3/15 0:00:00 |
Monte Carlo simulation and verification of a scanning proton beam nozzle |
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| Sheng Yinxiangzi,Kambiz Shanazi,Wang Weiwei,Huang Zhijie,Nickii Schlegel,Zhang Junyu,Sun Jiayao and Zhao Jingfang.Monte Carlo simulation and verification of a scanning proton beam nozzle[J].Chinese Journal of Radiological Medicine and Protection,2019,39(8):635-640. |
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| Authors: | Sheng Yinxiangzi Kambiz Shanazi Wang Weiwei Huang Zhijie Nickii Schlegel Zhang Junyu Sun Jiayao and Zhao Jingfang |
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| Institution: | Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China,Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China,Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China,Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China,Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China,College of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu 610041, China,Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China and Department of Medical Physics, Shanghai Proton and Heavy Ion Center/Shanghai Engineering Research Center of Proton and Heavy Ion Radiation Therapy, Shanghai 201321, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Monte Carlo Proton therapy Treatment nozzle Scanning beam |
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