一种新型质子治疗剂量递送系统的设计研究及模拟验证

• 作者: 吴昊 岳海振 常城 张艺宝 杜乙 王若曦
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: 激光等离子体加速 质子治疗 治疗头系统 流线型散射体 蒙特卡罗模拟
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 医学放射物理
• 页码范围: 745-750
• 页数: 6页
• 分类号: R318|R811.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2019.07.001

摘要

目的:针对激光等离子体加速的质子束流特性,设计用于剂量递送的新型紧凑治疗头系统,并通过模拟计算验证该方法的有效性与适用性.方法:基于实验上已实现的激光质子束流参数,利用散射体设计软件NEU(Nozzles with Everything Upstream)进行流线型散射体设计.通过散角选择和能散调制进一步优化剂量递送效率,并利用蒙特卡罗模拟计算软件TOPAS(TOol for PArticle Simulation)及底层的Geant4(GEometry ANd Tracking)计算引擎分析并验证激光质子通过此剂量递送方法后水模体中的剂量分布.结果:在直径6 cm、高5 cm的圆柱形靶区内,深度剂量分布平坦度在±1％以内,横向剂量分布在±3％以内.结论:此剂量递送方法及系统适用于现阶段激光质子束流特性,水模体靶区内剂量递送均匀、高效且稳定.