中国科学技术大学核医学物理研究所博士研究生毛玲丽(导师徐榭教授),在核科学与技术领域JCR 1区期刊《Radiation Physics and Chemistry》上发表了题为“Calculations of magnetic field correction factors for ionization chambers in a transverse magnetic field using Monte Carlo code TOPAS”的研究性论文,该论文提出了一种使用TOPAS 计算磁场校正因子的方法,该方法有效校准了磁场下使用电离室剂量计测量剂量的准确度,并于2021年2月26日在线发表。
论文根据电离室剂量计相对于磁场的方向、磁场强度,利用TOPAS 的拓展功能分别研究了两款商用核磁引导放疗设备7 MV Elekta Unity 和Co60源的磁场校正因子kB。本研究中使用的电离室剂量计包括:NE2571,IBA FC65G,IBA FC65P 和PTW31010,如图1所示。
磁场校正因子kB如图2图3所示。研究发现了电离室剂量计平行于磁场放置时磁场对磁场校正因子kB 影响最小;对kB影响最小的磁场强度为1 T;无论平行磁场配置还是垂直配置的模式,电离室剂量计PTW31010 在1.5 T 时磁场校正因子接近于1,即对磁场的校正可以忽略不计。
图1. 电离室剂量计示意图。(a) NE2571; (b) IBA FC65G/IBA FC65P; (C) PTW31010。
图2. 平行和垂直磁场配置模式下0 T、0.35 T、0.6 T、1.0 T 和1.5 T 的磁场时TOPAS 模拟计算的kB 的值。光子源为7MV Elekta Unity 能谱。(a) 至(d) 分别代表NE2571、IBAFC65P、IBAFC65G 和PTW31010 电离室剂量计。误差线代表标准误差,并对应一个标准不确定度。
图3. 两种射线质7MV Elekta Unity 和Co60 光子源在不同磁场大小和方向时TOPAS计算的kB 的值。考虑了两种磁场配置方向:(a) 平行配置和(b) 垂直配置。误差线代表标准误差,并对应一个标准不确定度。
毛玲丽,中国科学技术大学2018级博士研究生,研究方向为核磁引导放射治疗的剂量学纠正、蒙特卡洛算法在放疗中的应用等。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0969806X21000554