Monte Carlo Simulation of Linear Accelerator for Dosimetry Analysis

Francis, Seenia; Suresh, Darshana; Nath, Shalini; R, Saai Lakshmi D; Jayaraj, P. B.; Puzhakkal, Niyas; Pournami, P. N.

doi:10.1109/i2ct51068.2021.9418059

Cited by 2 publications

(2 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…accelerated to create collisions on the target. The energy of the electrons accelerated by the 6MV voltage is generally between 0 and 9 MeV [8,25]. In the Monte Carlo simulation of the dose delivered by LINACs, only the treatment head is modeled from the x-ray target.…”

Section: Initial Parametersmentioning

confidence: 99%

Effect of the Gaussian distribution parameters of the electron beam generated at the target on the simulated x-ray dose

Assalmi¹,

Diaf²

2023

Biomed. Phys. Eng. Express

View full text Add to dashboard Cite

The purpose of this work was to investigate by Monte Carlo method the adjustment of photon beams delivered by the medical LINear ACcelerator (LINAC) Elekta Synergy MLCi2. This study presents an optimization of the Gaussian distribution parameters of the accelerated electrons before the target simulated by two Monte Carlo codes and for three beams. The photon (X-ray) beam is produced by the interaction of accelerated electrons with the LINAC target. The electrons are accelerated by a potential difference created between the anode and the cathode of the gun and directed towards the target. In the Monte Carlo simulation, it is necessary to setup the spectrum parameters of the generated electrons to simulate the X-ray dose distribution. In this study, we modeled the LINAC geometry for photon beams 18MV and 6MV in cases Flattened (FF) and Flattening-Filter-Free (FFF). The Monte Carlo simulations are based on G4Linac_MT and GATE codes. The results of the optimized configurations determined after more than 20 tests for each beam energy show a very good agreement with the experimental measurements for different irradiation fields for the depth (PDD) and lateral (Profile) dose distribution. In all Monte Carlo calculations performed in this study, the statistical uncertainty is less than 2%. The results were also in very good agreement in terms of γ-index analysis, for the 3%/3mm and 2%/2mm criteria.

show abstract

Section: Initial Parametersmentioning

confidence: 99%

Effect of the Gaussian distribution parameters of the electron beam generated at the target on the simulated x-ray dose

Assalmi¹,

Diaf²

2023

Biomed. Phys. Eng. Express

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…La simulació del pas de feixos de partícules a través del capçal dels acceleradors, ha sigut objecte d'estudi els darrers anys, per tal de garantir la qualitat i seguretat en les simulacions de MC emprades per a planificació de tractaments de radioteràpia. Nombroses publicacions han demostrat la precisió d'aquesta tècnica a l'hora de calcular distribucions de dosi [115,116,117,118,119,120,121].…”

Section: I42 Maniquins En Simulació MCunclassified

Eines computacionals avançades per a planificació radioterapèutica mitjançat simulacions Monte Carlo

Oliver Gil

View full text Add to dashboard Cite

La tesi presentada a aquest document, s'emmarca dins de l'àmbit de la física mèdica. Dins d'aquesta branca de la física, es desenvolupen eines computacionals per oferir millores en la planificació de tractaments que involucren radiació ionitzant. En aquestes planificacions, es calculen factors dosimètrics com la dosi total absorbida tant, a la regió d'interès del tractaments, objectiu del mateix, com a la resta de teixits o òrgans de risc propers a la zona objectiu. Per poder efectuar aquests càlculs, existeixen diferents tècniques, sent les simulacions basades en Monte Carlo les considerades com l'eina més precisa. Aquest tipus de simulacions, permeten modelitzar els dispositius mèdics que emeten el feix de tractament als pacients, de forma detallada. A més, les simulacions Monte Carlo, permeten descriure les fonts de radiació minuciosament i considerar el transport de les partícules involucrades en el problema a través de la geometria considerada.En els treballs que conformen aquesta tesi, s'han emprat diferents codis Monte Carlo, i són MCNP6, penEasy i penRed, depenent del problema a dur a terme. Per exemple, MCNP6 s'ha emprat a diferents treballs per la capacitat, i facilitat, de modelar geometries complexes emprant mallats volumètriques, penEasy com a codi per validar algunes de les eines dissenyades i penRed, per les característiques especialitzades en física mèdica, com la lectura i processament automàtic de DICOM i les fonts de braquiteràpia, el que faciliten molt les simulacions en l'entorn mèdic. De fet, penRed ja es va dissenyar amb aquest objectiu en la seua primera versió, treball en el qual l'autora ja participava en el seu desenvolupament. Degut a estos fets, i a que penRed, és de codi obert i no requereix llicència, com al cas del MCNP, s'ha decidit estendre les capacitats que manquen en este, per poder equiparar el seu ús a la resta de codis en els problemes abordats durant la realització de la tesi doctoral.Tots aquests treballs contribueixen al desenvolupament d'eines que, mitjançant la simulació Monte Carlo, permeten optimitzar els càlculs en radioteràpia. Més encara, les eines desenvolupades, tenen una aplicabilitat més general i poden emprar-se en altres camps o problemes, com, per exemple, diagnòstic basat en imatge mèdica.El primer dels treballs, cobreix la necessita del codi MCNP6 de ser capaç de llegir i escriure fitxers d'espai de fase en format estàndard de la Agència Internacional d'Energia Atòmica , International Atomic Energy Agency (IAEA). Molts dels codis de simulació Monte Carlo, tenen implementada aquesta eina. Aquest fet permet llegir informació de feixos a l'eixida de diferents dispositius mèdics, ja siga proporcionats per grups d'investigació o per fabricants, i realitzar simulacions dirigint el feix a diferents elements, maniquins o pacients. D'aquesta manera s'estalvia temps en la realització repetida de simulacions, la qual cosa pot contribuir a l'optimització de les planificacions si aquests feixos s'empren per a aquest propòsit. Per suplir la manca de MCNP6 d'aquesta cap...

show abstract

Monte Carlo Simulation of Linear Accelerator for Dosimetry Analysis

Cited by 2 publications

References 10 publications

Effect of the Gaussian distribution parameters of the electron beam generated at the target on the simulated x-ray dose

Effect of the Gaussian distribution parameters of the electron beam generated at the target on the simulated x-ray dose

Eines computacionals avançades per a planificació radioterapèutica mitjançat simulacions Monte Carlo

Contact Info

Product

Resources

About