基于蒙特卡罗算法研究补偿膜下空腔的影响

基于Geant4蒙特卡罗软件包对比不同空腔模型下水模体中剂量分布与无空腔时的差异,探讨空腔对补偿膜下剂量的影响.以Geant4构建加速器机头模型并获取机头下相空间文件,构建上表面位于源轴距、中心在射野中心并与射野中心轴垂直的30 cm×30 cm×30 cm水模体,在近机头一侧分别构建不含或含有不同厚度空腔的0.3 cm、0.5 cm和1.0 cm补偿膜,以相空间文件为粒子源计算不同补偿膜模型下水模体中心轴和浅层离轴剂量,以不含空腔结果为基准,对比不同厚度补偿膜下空腔厚度对剂量沉积的影响.结果表明:空腔厚度越大,对中心轴和浅层离轴剂量影响越大;对于0.3 cm、0.5 cm和1.0 cm的补偿膜,当空腔厚度分别为0.2 cm、0.3 cm和0.5 cm时,对浅表剂量影响均约3％,尚能满足临床需求,之后影响将随空腔厚度增加而迅速增大;空腔厚度相同时,中心轴剂量受影响由小到大依次为0.3 cm、1.0 cm和0.5 cm补偿膜,0.1 cm深度离轴剂量影响由小到大依次为1.0 cm、0.5 cm和0.3 cm补偿膜,受影响深度最小为0.3 cm补偿膜,另两者相似.制定浅表肿瘤放疗计划时,应根据瘤区位置选择合适厚度补偿膜,技术员在放置补偿膜时应努力将空腔厚度控制在补偿膜厚度1/2以内,越小越好.