مدل سازی و اعتبارسنجی باریکه پروتون برای یک سیستم اسکن نقطه ای پروتون درمانی با استفاده از نرم افزار GATE

در این مطالعه، ما از نرم افزار مبتنی بر روش مونت کارلو، GATE، برای مدل سازی سیستم پروتون درمانی اسکن نقطه ای (نازل اختصاصی اسکن نقطه ای SIEMENS IONTRIS) نصب شده در مرکز پروتون و یون سنگین درمانی شانگ های  استفاده کردیم. در داخل نازل ، جدا از پنجره های ورودی و خروجی و دو محفظه یونی، پرتو از خلا عبور می کند  و به این صورت یک پرتو واگرا در خروجی نازل شکل می گیرد. ما توزیع های زاویه ای ، فضایی و انرژی فضای فاز پرتو را در خروجی نازل با یک توزیع گوسی کنترل می کنیم که توسط هشت پارامتر وابسته به انرژی کنترل می شود. پارامترها از پروفایل های اندازه گیری شده و توزیع دز - عمق مشخص شده اند. اعتبارسنجی مدل پرتو با مقایسه توزیع دز نسبی اندازه گیری شده توسط گروه های دیگر و توزیع دز به دست آمده از شبیه سازی باGATE ، با استفاده از مشخصات برنامه ریزی از دستگاه برای تعیین موقعیت و انرژی نقطه پرتو انجام شد. نتایج شبیه سازی مونت کارلو با اندازه گیری های منحنی دز عمق و طرح های گسترش قله براگ توافق خوبی را نشان داد. مقایسه مطلق اختلاف دز جذب شده بین مونت کارلو و اندازه گیری 1± درصد بود. در این کار، روشی برای انطباق مدل شبیه سازی مونت کارلو برای یک سیستم پرتو پروتون اسکن نقطه ای شرح داده شد. توافق خوب بین اندازه گیری ها توسط گروه های دیگر و شبیه سازی این تحقیق نشان می دهد که مدل سازی مونت کارلو در این کار یک روش دقیق و معتبر است.