Abstract This project concerns the

Abstract
This project concerns the precise characterization of one of the VARIAN accelerators used in the radiotherapy clinic at the Finsen Centre at Copenhagen University Hospital, Denmark. Detailed characteristics of the clinical beam incident on the patient are almost impossible to measure. Even though manufacturers provide the necessary information about the specific accelerator, the models are constantly improving and the individual purchasers often adjust the machines to match e.g. the characteristics of a previous or of an existing accelerator. One particular concern is that it is impossible to get accurate information about the primary electron beam, such as its energy and its radial intensity distribution, as it leaves the accelerator vacuum window and hits the bremsstrahlung target. With the Monte Carlo technique it is possible to simulate the radiation transport through the accelerator head and achieve a better understanding of the clinical beam. The accuracy of the simulated beams were validated by the agreement with measured dose distributions.
In this project the photon beams from a Varian Clinac-23EX accelerator were investigated. This was done by simulating 6 and 18 MV photon beams for two different field sizes, 10 x 10 cm2 and 40 x 40 cm2, using the BEAMnrc and the DOSXYZnrc Monte Carlo code system. The linac geometry was used as input to the Monte Carlo code with specifications obtained from the vendor of the accelerator. Total dose measurements were performed in water using a Scanditronix-Wellhöfer RFA-300 beam scanner with an RK-8305 ionization chamber. To validate the Monte Carlo model for the photon-beam output from the Varian Clinac-23EX, measured and calculated relative depth-dose data along the central-axis and dose profile at two different depths, Dmax and 10 cm, were matched. This required some fine tuning of the incident electron beam parameters, such as its energy, energy distribution and radial intensity distribution.
A good agreement between calculated and measured dose distributions was found, except near the surface for larger fields, particularly for the 18 MV photon beam. The final primary electron beam incident on the target, to get the best fit, was found to be monoenergetic with energies of 6.4 MeV and 17.5 MeV for the 6 MV and 18 MV photon beam, respectively. The optimal radial intensity distribution of the electron beams had a Gaussian spread with widths of 1.2 mm and 1.5 mm for the 6 MV and the 18 MV photon beam, respectively. This information will be important for future treatment planning, e.g. as a benchmark for clinical treatment planning systems.

Kết quả (Việt) 1:

Tóm tắt Dự án này liên quan đến các đặc tính chính xác của một trong các máy gia tốc VARIAN được sử dụng trong phòng khám xạ trị tại Trung tâm Finsen tại bệnh viện đại học Copenhagen, Đan Mạch. Các đặc điểm chi tiết của vụ việc lâm sàng chùm trên bệnh nhân gần như không thể để đo lường. Mặc dù các nhà sản xuất cung cấp các thông tin cần thiết về họa cụ thể, các mô hình liên tục cải thiện và cá nhân người mua thường điều chỉnh máy để phù hợp với ví dụ như các đặc tính của một hoặc một máy gia tốc hiện tại. Một mối quan tâm cụ thể là nó không thể nhận được các thông tin chính xác về các chùm tia điện tử chính, chẳng hạn như năng lượng của mình và phân phối xuyên tâm cường độ của nó, khi nó rời khỏi cửa sổ chân không máy gia tốc và số truy cập mục tiêu bremsstrahlung. Với phương pháp Monte Carlo có thể để mô phỏng việc vận chuyển bức xạ qua đầu máy gia tốc và đạt được một sự hiểu biết tốt hơn của các chùm tia lâm sàng. Tính chính xác của các dầm mô phỏng đã được xác nhận bởi thỏa thuận với sự phân bố đo liều. Trong dự án này chùm photon từ một máy gia tốc Varian Clinac-23EX đã được điều tra. Điều này được thực hiện bằng cách mô phỏng 6 và 18 MV photon tia cho hai kích thước của lĩnh vực khác nhau, 10 x 10 cm2 và 40 x 40 cm2, bằng cách sử dụng BEAMnrc và hệ thống mã DOSXYZnrc Monte Carlo. Hình học linac được sử dụng như đầu vào để mã Monte Carlo với thông số kỹ thuật thu được từ các nhà cung cấp của máy gia tốc. Phép đo liều tất cả đã được thực hiện trong nước bằng cách sử dụng một máy quét chùm Scanditronix-Wellhöfer RFA-300 với một buồng ion hóa RK-8305. Để xác nhận các mô hình Monte Carlo cho sản lượng photon tia từ Varian Clinac-23EX, đo và tính tương đối sâu-liều dữ liệu dọc theo hồ sơ trung tâm trục và liều ở hai độ sâu khác nhau, Dmax và 10 cm, được kết hợp. Điều này đòi hỏi một số tinh chỉnh các tham số chùm điện tử khi gặp sự cố, chẳng hạn như năng lượng, năng lượng phân phối và phân phối xuyên tâm cường độ của nó. Một thỏa thuận tốt giữa tính toán và đo liều phân phối đã được tìm thấy, ngoại trừ gần bề mặt cho lĩnh vực lớn hơn, đặc biệt là cho 18 MV photon tia. Sự cố chùm điện tử chính cuối cùng mục tiêu, để có được phù hợp nhất, được tìm thấy là monoenergetic với năng lượng 6.4 MeV và 17,5 MeV cho 6 MV và 18 MV photon tia, tương ứng. Phân phối cường độ xuyên tâm tối ưu của các chùm tia điện tử có một Gaussian lây lan với độ rộng của 1.2 mm và 1.5 mm cho 6 MV và 18 MV photon tia, tương ứng. Thông tin này sẽ được quan trọng đối với tương lai điều trị kế hoạch, ví dụ như là một điểm chuẩn cho các hệ thống lập kế hoạch điều trị lâm sàng.

Kết quả (Việt) 2:

Tóm tắt
dự án này liên quan đến các đặc điểm chính xác của một trong các máy gia tốc Varian được sử dụng trong các bệnh viện xạ trị tại Trung tâm Finsen tại Bệnh viện Đại học Copenhagen, Đan Mạch. Đặc điểm chi tiết của vụ việc chùm lâm sàng trên bệnh nhân hầu như không thể đo lường. Mặc dù các nhà sản xuất cung cấp các thông tin cần thiết về các accelerator cụ thể, các mô hình đang không ngừng nâng cao và người mua hàng cá nhân thường điều chỉnh máy để phù hợp ví dụ như các đặc điểm của một trước đó hoặc của một máy gia tốc hiện có. Một mối quan tâm đặc biệt là nó là không thể để có được thông tin chính xác về các tia điện tử tiểu học, chẳng hạn như năng lượng và phân bố cường độ xuyên tâm của nó, khi nó rời cửa sổ chân ga và trúng vào mục tiêu bức xạ hãm. Với kỹ thuật Monte Carlo có thể mô phỏng sự vận chuyển bức xạ thông qua các đầu tăng tốc và đạt được một sự hiểu biết tốt hơn về các chùm lâm sàng. Tính chính xác của các dầm mô phỏng đã được xác nhận bởi các thỏa thuận với các phân bố liều đo.
Trong dự án này, các chùm photon từ một máy gia tốc Varian Clinac-23EX đã được nghiên cứu. Điều này đã được thực hiện bằng cách mô phỏng 6 và 18 MV chùm photon đối với hai kích thước lĩnh vực khác nhau, 10 x 10 cm2 và 40 x 40 cm2, sử dụng BEAMnrc và các hệ thống mã DOSXYZnrc Monte Carlo. Hình học linac đã được sử dụng như là đầu vào mã Monte Carlo với thông số kỹ thuật thu được từ các nhà cung cấp của máy gia tốc. Tổng số đo liều đã được thực hiện trong nước bằng cách sử dụng một máy quét tia Scanditronix-Wellhöfer RFA-300 với một buồng ion hóa RK-8305. Để xác nhận các mô hình Monte Carlo cho đầu ra photon-beam từ Varian Clinac-23EX, đo và tính toán dữ liệu sâu liều tương đối dọc theo trục trung tâm và hồ sơ liều ở hai độ sâu khác nhau, Dmax và 10 cm, được khớp. Điều này yêu cầu một số tinh chỉnh các thông số chùm tia electron, như năng lượng của nó, phân phối năng lượng và phân bố cường độ xuyên tâm.
Một thỏa thuận tốt đẹp giữa phân bố liều tính toán và đo đã được tìm thấy, ngoại trừ gần bề mặt cho các lĩnh vực lớn hơn, đặc biệt là trong 18 MV photon chùm tia. Các thức electron chính chùm tia tới trên mục tiêu, để có được người phù hợp nhất, đã được tìm thấy là monoenergetic với năng lượng 6,4 MeV và 17,5 MeV cho 6 MV và 18 MV chùm photon, tương ứng. Việc tối ưu phân bố cường độ xuyên tâm của chùm electron có một lây lan Gaussian với độ rộng 1,2 mm và 1,5 mm đối với 6 MV và chùm 18 MV photon, tương ứng. Thông tin này sẽ rất quan trọng cho kế hoạch điều trị trong tương lai, ví dụ như một điểm chuẩn cho các hệ thống lập kế hoạch điều trị lâm sàng.