基于蒙特卡罗算法研究补偿膜下空腔的影响
2021-08-31孔旭东魏贤顶赵于天
辐射研究与辐射工艺学报 2021年4期
孔 栋 惠 琳 孔旭东 魏贤顶 赵于天 杨 波
(江南大学附属医院肿瘤放疗科 无锡 214122)
对浅表肿瘤实施放疗时,为克服兆伏级X射线剂量建成效应,使肿瘤靶区剂量均匀性和适形性更好,需在皮肤表面添加补偿膜,补偿膜的临床应用及效果一直是放疗所关心的问题[1-2]。由于人体轮廓不平整,治疗摆位时会在补偿膜与皮肤之间形成空腔,这对浅表剂量沉积会有一些影响。王兴安等[3]、李承军等[4]和Martin等[5]通过测量研究了补偿膜下空腔对表面剂量的影响;Yousaf等[6]和Martyna等[7]分别通过测量研究了不同射野时补偿膜下空腔造成的中心轴剂量变化;Chung等[8]通过测量研究了不同射野角度时补偿膜下空腔的影响,但结果不足以全面评估空腔对靶区体积带来的影响;刘婷婷等[9]通过治疗计划系统研究了空腔大小对放疗计划的影响,但基于预设空腔的计划射线通量和子野都不同,不能真实反映非预期产生空腔的影响。在之前研究中,本课题组通过模拟对空腔大小所致浅层剂量变化做了研究,但仅限于1 cm厚补偿膜,对补偿膜临床应用指导有限[10-11]。因此,获取不同厚度补偿膜下空腔所致浅层组织剂量沉积变化对深刻了解补偿膜下空腔影响、指导补偿膜的临床应用具有重要意义。
蒙特卡罗算法是辐射剂量计算的“金标准”,不仅可以构建复杂的几何模型,还可以获取比测量更详尽的数据,在放疗相关研究中多有应用[9-10,12-15]。本文基于Geant4蒙特卡罗软件包[16]通过构建一系列空腔模型研究了三种厚度补偿膜下空腔对浅层组织剂量沉积的影响,以期对补偿膜下空腔影响形成更全面的认识,指导补偿膜的临床应用。……
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