Оценка точности дозиметрии протонных пучков пленочными детекторами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы теоретические и экспериментальные характеристики глубинных дозовых распределений протонов в области пика Брэгга. Использованы расчеты методом Монте-Карло в программном пакете TOPAS MC и экспериментальные данные, полученные на сильноточном линейном ускорителе протонов ИЯИ РАН с помощью пленочных детекторов и ионизационных камер. Рассмотрены взаимосвязь полученных значений и корректность применения детекторов для измерения поглощенной дозы. Получено совпадение рассчитанных и измеренных с помощью ионизационных камер дозовых распределений для начального и модифицированного пиков Брэгга и показана возможная взаимосвязь значения линейной передачи энергии и точности измерения дозы с пленочными детекторами. Обнаруженное в области пика Брэгга расхождение показаний пленочных детекторов, с одной стороны, и расчетных значений и показаний ионизационных камер, с другой стороны, может быть существенным при облучении биологических объектов, в том числе и в режимах FLASH-терапии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. В. Мерзликин

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Национальный медицинский исследовательский центр радиологии Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: grishamerzlikin@gmail.com

Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба филиал Национального медицинского исследовательского центра радиологии Министерства здравоохранения

Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 249036, Обнинск, Калужская обл., ул. Королёва, 4г

Д. А. Коконцев

Институт ядерных исследований Российской академии наук

Email: grishamerzlikin@gmail.com
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27

И. А. Яковлев

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Российский научный центр хирургии им. академика В.Б. Петровского

Email: grishamerzlikin@gmail.com
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 119991, Москва, Абрикосовский пер., 2

С. В. Акулиничев

Институт ядерных исследований Российской академии наук; Российский научный центр хирургии им. академика В.Б. Петровского

Email: grishamerzlikin@gmail.com
Россия, 108840, Москва, Троицк, ул. Физическая, 27; 119991, Москва, Абрикосовский пер., 2

Список литературы

  1. Akulinichev S.V., Gavrilov Yu.K., Glukhov S.I., Ivanov A.V., Kokontsev D.A., Kulinich T.M., Kuznetsova E.A., Martynova V.V., Yakovlev I.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. P. 1221. https://doi.org/10.3103/S1062873823702830
  2. Liu K., Holmes S., Hooten B., Schüler E., Beddar S. // Medical Physics. 2024. V. 51. № 1. P. 494. https://doi.org/10.1002/mp.16726
  3. Niroomand-Rad A., Chiu-Tsao S., Grams M.P., Lewis D.F., Soares C.G., Van Battum L.J., Das I.J., Trichter S., Kissick M.W., Massillon-JL G., Alvarez P.E., Chan M.F // Medical Physics. 2020. V. 47. № 12. P. 5986. https://doi.org/10.1002/mp.14497
  4. Anderson S.E., Grams M.P., Wan Chan Tseung H., Furutani K.M., Beltran C.J. // Phys. Med. Biol. 2019. V. 64. P. 055015 http://doi.org/10.1088/1361-6560/ab0114
  5. Fiorini F., Kirby D., Thompson J., Green S., Parker D.J., Jones B., Hill M.A. // Eur. Journ. Med. Phys. 2014. V. 30. P. 454. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2013.12.006
  6. Мерзликин Г.В., Акулиничев С.В., Яковлев И.А // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2023. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9392.78.2310201
  7. Akulinichev S.V., Gavrilov Yu.K., Djilkibaev R.M., Kokontsev D.A., Martynova V.V., Merzlikin G.V., Yakovlev I.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. P. 1233. https://doi.org/10.3103/S1062873823702878
  8. Perl J., Shin J., Schuman J., Faddegon B., Paganetti H. // Med Phys. 2012. V. 39. №11. P. 6818. http://doi.org/10.1118/1.4758060
  9. Zhao L., Das I.J. // Phys. Med. Biol. 2010. V. 55. P. 5617. http://doi.org/10.1088/0031-9155/55/18/5617
  10. Яковлев И.А. Методы повышения конформности протонной лучевой терапии. Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.01. Москва, ИЯИ РАН. 2018. 109 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема экспериментальной протонной лучевой установки ИЯИ РАН: 1 – фигурный рассеиватель, 2 – гребенчатый фильтр, 3 – водный фантом, 4 – радиохромная пленка EBT-XD.

Скачать (17KB)
3. Рис. 2. Глубинное дозовое распределение, полученное с ионизационной камерой Adv. Markus (ИК), и расчетные кривые с различным параметром стандартного отклонения σE.

Скачать (40KB)
4. Рис. 3. Глубинные распределения характеристик пучка для узкого пика Брэгга: TOPAS – расчетная кривая, ИК – ионизационная камера, EBT-XD – радиохромная пленка, ИК/EBT-XD – отношение данных ионизационной камеры и пленки, ЛПЭ – линейная передача энергии, dLET/dz – производная линейной передачи энергии. Погрешности описаны в тексте.

Скачать (72KB)
5. Рис. 4. Спектр протонов с начальной энергией 160 МэВ после прохождения фигурного рассеивателя.

Скачать (25KB)
6. Рис. 5. Глубинные распределения характеристик пучка протонов в области ПМБ. Обозначения кривых такие же, как на рис 3.

Скачать (74KB)

© Российская академия наук, 2024