جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "4 gaussian function" در نشریات گروه "پزشکی"
-
Background
The present study aimed to evaluate the accuracy of the pencil beam algorithm (PBA) dose calculations with modified binomial lateral spreading function for oblique electron beams compared with Monte Carlo simulations (MCs), as a standard method.
Materials and MethodsThe oblique pencil beams were simulated using MC code, and lateral dose distributions of oblique (10 and 12 MeV) electron beams were calculated in homogeneous water and heterogeneous slab phantoms (different materials of paraffin, carbon, and RW3). The MC dose calculations were used to modify the parameters of the binomial Gaussian lateral spreading function of PBA. The dose profiles of oblique electron beams were calculated by modified PBA and compared with MCs in both phantoms using gamma analysis with a 2% dose difference (DD) and 2 mm distance to agreement (DTA) constraints.
ResultsThe average difference in dose profiles between PBA and MC calculations was 0.88% and 0.76% for water and slab phantoms, respectively. The mean gamma pass rate was 97.4% and 97.8% for water and slab phantoms, respectively. The gamma pass rates were above 95%, except for the dose profile of the water phantom irradiated with 10 MeV at a depth of 1 cm.
ConclusionThe modified PBA dose calculation results showed an excellent agreement with MCs in the two phantoms irradiated with oblique 10 MeV and 12 MeV electron beams. Our approach of modifying the PBA can be used for other charged particle dosimetry and clinical applications, especially electron and proton dosimetry.
Keywords: Pencil beam, Monte Carlo, oblique beams, binominal gaussian function, lateral spreading parameter -
بهینه سازی درصد دز عمقی در الکترون تراپی از طریق ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی ها و سهم های متفاوتزمینه و هدفامروزه از پرتوهای الکترونی برای درمان ضایعات سطحی به طور گسترده ای استفاده می شود. از آنجایی که دستگاه های شتاب دهنده، پرتوهای الکترونی با انرژی های محدود ایجاد می کنند، ناحیه درمانی با توزیع دز مطلوب به عمق های مشخصی محدود می شود. لذا در این مطالعه با ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی ها و سهم های متفاوت، برای درمان ضایعات سطحی کم عمق (تا حدود cm 3)، منحنی PDD با توزیع دز مرکزی یکنواخت تری در مقایسه با به کارگیری باریکه الکترونی تک انرژی ارائه شده است.روش بررسیبا استفاده از دستگاه شتاب دهنده واریان برای الکترون های با انرژی 4، 6، 9 و Mev12 برای میدان cm220×20 درصد دز عمقی (PDD) اندازه گیری شد. منحنی PDD به منحنی برحسب دز (Dose Curve) تبدیل شد. با استفاده از نرم افزار Matlab، تابع 4 گوسین به منحنی های مذکور فیت شد و با ترکیب نسبت-های مختلفی از این توابع، بهترین ترکیب انتخاب شد.یافته هابا ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی ها و سهم های متفاوت، درصد دز ناحیه انباشت دز، به حدود 90 تا 95 درصد دز ماکزیمم و همچنین درصد دز سطح به 90 درصد دز ماکزیمم افزایش یافت.نتیجه گیریترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی کم سبب بهینه سازی توزیع دز در منحنی PDD می شود. در ضمن با این روش می توان به طور اسمی از ترکیب انرژی-های مختلف، انرژی دلخواه الکترون را تولید کرد و بهره درمان با استفاده از باریکه الکترونی را افزایش داد.
کلید واژگان: پرتوهای الکترونی, توابع 4 گوسین, منحنی درصد دز عمقیBackground And ObjectiveRecently, electron beams are widely used for superficial and skin lesions treatment. Since the accelerator devices, create electron beams with finite energies, the treatment area is limited to a specified depth. The objective of this study was to assess the effect of combination of electron beams with different energies and different contribution in order to produce PDD curve with a more uniform central dose distribution for the shallow superficial lesions treatment (up to cm 3). The results were compared with using a single electron beam energy. Subjects andMethodsat First, percentage depth dose (PDD) was measured by using a Varian accelerator devices for energies 4, 6, 9, 12 Mev of electron beams and field size 20 × 20 cm2. Then, PDD curve was converted to dose curve. 4 Gaussian function was fit to dose curve using MATLAB software and the best combination was selected by combining different proportions of each of this functions.Resultspercentage of the build up dose increased to about %90-%95 maximum dose and also percentage of the surface dose increases to about %90 maximum dose by combination of electron beams with different energies and different contribution.Conclusionslow energy electron beams Combination cause optimization of the dose distribution PDD curve. Furthermore, we can produce electron beam with arbitrary energy by this method.Keywords: Electronbeams, 4 Gaussian function, Percentage depth dose curve -
سابقه و هدفباریکه های الکترونی به طور وسیعی جهت درمان سرطان های سطحی به کار می روند. منحنی درصد دوز عمقی(Percentage depth dose) (PDD) در درمان با الکترون در انرژی های بالا برخلاف فوتون، دارای یک نقطه ماکزیمم مشخص نیست و یک محدوده عمقی را شامل می شود. هدف از این پژوهش به دست آوردن PDD با کمک یک رابطه تحلیلی بود تا بتوان با این رابطه وسعت ناحیه درمان و سایر فاکتورهای درمانی مانند عمق ماکزیمم دوز (Cdepth of maximum dose)، محتمل ترین انرژی (Cprodable Energy)، برد عملی (Practical Range)، عمق دوز 50 درصد (R50) را نیز محاسبه کرد.مواد و روش هااندازه گیری های PDD در بخش رادیوتراپی بیمارستان گلستان اهواز با دستگاه شتاب دهنده زیمنس پرایمس پلاس با استفاده از دوزیمتر اتاقک یونیزاسیون CC13 و با کمک فانتوم آب برای انرژی های 6، 9، 12، 15، 18 و 21 میلیون الکترون ولت و میدان های متفاوت در عمق های مختلف انجام شد. داده ها با استفاده از نرم افزار MATLAB نسخه 8/7 تحلیل شدند.یافته هاتابعی که بهترین برازش با داده ها را داشت انتخاب و با استفاده از این تابع، Rp و R50 برای هر میدان و انرژی محاسبه شده و وابستگی آن ها به اندازه میدان و انرژی به دست آمد.استنتاجضرایب مربوطه نشان دادند که تابع چهار گوسی برازش خوبی با داده ها دارد (). افت سریع دوز بعد از یک ناحیه تقریبا یکنواخت مشاهده شد. منحنی دارای یک دنباله بود که علت آن آلودگی فوتونی است. نقاط R50وRp به دست آمده برای انرژی ها و میدان های مختلف با استفاده از تابع تحلیلی نشان داد که R50 به اندازه میدان و انرژی وابسته است اما Rp فقط به انرژی بستگی داشته و به تغییر میدان وابسته نیست.
کلید واژگان: باریکه های الکترونی, درصد دوز عمقی, برد عملی, محتمل ترین انرژیBackground andPurposeElectron beams are extensively used in superficial cancer therapy. Unlike photon therapy, percentage depth dose curves (PDD) do not specify a maximum point in high energy electron therapy and include a depth range. The aim of this study was to obtain PDD by an analytical formulation which can be helpful to acquire the size of treatment area and other treatment factors such as the depth of maximum dose, the most probable energy (Ep), practical range (Rp), and the depth which the dose reaches the peak of 50% (R50).Material And MethodsMeasurements of PDD was done in radiotherapy department of Ahvaz Golestan Hospital for Siemens Primus Plus accelerator, using ionization chamber CC13 dosimeter and a water phantom for energies of 6, 9, 12, 15, 18, and 21 MeV and different field sizes at various depths. Data was analyzed using MATLAB 7.8 software.ResultsThe function which had the best fit to the data was selected. This function was used to calculate the, Rp and R50 points for each field size and energy. The dependence of these points to field size and energy were also obtained.ConclusionWe found that 4 Gaussian function had the best fit to the data (). Rapid dose reduction was observed after a relatively flat area. The curve had a sequence that was due to photon contamination. R50and Rp points obtained for the various fields and energies by analytical function revealed that R50 depends on the field size and energy. But, Rp depends only on energy and does not depend on field size variation.Keywords: Electron beams, 4 Gaussian function, percentage depth dose, the most probable energy, practical range
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.