Monte Carlo tabanlı foton demet modeli parametrelerinin 160 yapraklı kolimatör sistemi için belirlenmesi

Abstract

Radyoterapinin başarısı tedavi dozunun yüksek doğrulukla hesaplanmasına ve yüksek doğrulukla uygulanmasına bağlıdır. Tedavi dozu dağılımını en yüksek doğrulukla hesaplayan Monte Carlo (MC) tabanlı tedavi planlama sistemleri için medikal lineer hızlandırıcı tedavi kafası bileşenlerinin doğru modellenmesi büyük önem taşımaktadır. Demet şekillendirici çok yapraklı kolimatörlerin geometrik parametreleri, (geçirgenlik olasılık filtresi) hastaya ulaşan parçacık miktarını ve doz dağılımını doğrudan etkilemektedir. Bu çalışmada, 160 yapraklı Agility™ kolimatör sistemi için Monaco® tedavi planlama sistemindeki MC tabanlı foton demet modelinin geçirgenlik olasılık filtresi değerlerinin deneysel yolla belirlenmesi amaçlanmıştır. Su fantomu ölçümleri sonucunda yaprak geçirgenliği ve sızıntı değerleri model verisi ile uyumlu bulunmuştur. Test demetleri ile yapılan diyot dizisi ve gafkromik film ölçümleri minör tongue-groove etkisini ortaya çıkarmasına rağmen, varsayılan demet modeli parametreleri ile hazırlanan 140 klinik YART ve VMAT tedavi planına ait kalite kontrol planlarının gamma analizi %95 üzerinde uygunluk göstermiştir.

The success of radiotherapy depends on the high accuracy of the treatment dose calculation and delivery. Accurate modeling of medical linear accelerator treatment head components is of paramount importance for Monte Carlo (MC) based treatment planning systems that calculate treatment dose distribution with the highest accuracy. The geometric parameters (transmission probability filter) of the multi-leaf collimators directly affect the amount of particles reaching the patient and the dose distribution. In this study, it was aimed to experimentally determine the transmission probability filter values of MC based photon beam model in Monaco® treatment planning system for 160-leaf Agility ™ collimator. As a result of water phantom measurements, leaf transmisson and leakage values were found to be consistent with the model data. Although diode array and gafchromic film measurements with test beams revealed minor tongue-groove effect, gamma analysis of 140 clinical IMRT and VMAT treatment plans, which were planned with default model paramters, showed above 95% compliance.