利用蒙地卡羅(MC)方法評估非均向解析演算法(AAA)於極度不均質狀況下之劑量準確度

Evaluation of accuracy of the Anisotropic Analytical Algorithm (AAA) under extreme inhomogeneities using Monte Carlo (MC) simulations

聶至謙(Chih-Chien Nieh)

指導教授 ： 董傳中 ； 李宗其 ； 趙自強

國立清華大學/原子科學院/生醫工程與環境科學系/碩士(2009年)

摘要

隨著放射治療技術迅速發展，劑量計算演算法對於輻射與物質作用也考慮得更加周詳，以達到更準確之劑量給予。2005年，Varian Medical System提出一種新的光子劑量計算演算法-非均向解析演算法(Anisotropic Analytical Algorithm；AAA)取代舊有之筆射束卷積演算法(Pencil Beam Convolution；PBC)，以提供更加準確之劑量分佈計算。本研究主要利用蒙地卡羅方法(Monte Carlo；MC)評估AAA之計算準確性，探討於極度不均質的狀況下之劑量計算結果。首先，對MC劑量計算系統進行劑量驗證，再進一步建立極度不均質之數位假體，分別由AAA、PBC及MC羅模擬進行計算，最後再將劑量演算法與MC模擬之劑量分佈作比較。研究結果顯示，AAA相較於PBC，不論於極高或是極低密度造成不均質之狀況下，皆能提供較準確之計算結果。而PBC則是對於所有極度不均質附近之劑量計算皆不正確。相較於MC模擬，由於AAA假設光子劑量於深度及側向方向是獨立計算，並且沒有計算於假體內之二次電子遷移，這也使得在極度不均質界面附近無法完全考慮光子通量的衰減及帶電粒子不平衡之現象。

關鍵字

不均質 ； 劑量評估 ； AAA ； 高密度金屬 ； 蒙地卡羅

參考文獻

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