Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕПРЕДНАМЕРЕННОЙ ОШИБКИ В ЗНАЧЕНИИ ЭНЕРГИИ ПРОТОННОГО ПУЧКА ДЛЯ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ
Е.В. Кузнецова, А.Н. Колесников, П.Г. Бандуров, Я.С. Позыгун

Цель: Создание модели протонного пучка в программном обеспечении GATE/GEANT4 и определение влияния ошибки величины энергии протонов на положение пучка в пространстве во время сканирования с целью дальнейшего сопоставления с информацией из лог-файлов.
Материал и методы: На основе информации производителя о конструкции нозла, а также данных дозиметрических измерений была создана модель клинического пучка протонов в приложении GATE/GEANT4 и осуществлена симуляция его взаимодействие с магнитным полем сканирующих магнитов.
Результаты: Величина смещения позиции протонного пучка по оси X в зависимости от внесенной ошибки в величину энергии составила в среднем 0,1 мм на 1 мм изменения положения 90% дозы на дистальном склоне пика Брегга. Основываясь на данных результатах, можно сделать предположение о потенциальной возможности использования лог-файлов лечебного аппарата для выявления и количественной оценки непреднамеренной ошибки энергии пучка протонов во время отпуска дозы.

Ключевые слова: протонная лучевая терапия, метод Mонте-Карло, анализ лог-файлов

Реферат

SIMULATION OF UNINTENDED ERROR IN PROTON BEAM ENERGY FOR RADIOTHERAPY
E. Kuznetsova, A. Kolesnikov, P. Bandurov, Ya. Pozygun

Purpose: The aim of this work is to create a model of a proton beam in the GATE / GEANT4 software and determine the effect of the error in the proton energy value on the beam position during scanning for further comparison with information from log files.
Material and methods: Based on the manufacturer's information on the design of the proton nozzle, as well as the data of dosimetric measurements, a model of the clinical proton beam was created in the GATE / GEANT4 application, and its interaction with the magnetic field of scanning magnets was simulated.
Results: The shift of the proton beam along the X axis was 0.1 mm per 1 mm of change in the value of the distal range R90. These results could potentially be used in log-files based analysis for detecting and quantitative assessment of the error in the energy of the proton beam during the dose delivery.

Key words: proton therapy, Monte Carlo method, log-file analysis