采用折叠锥卷积算法计算的肺部模体剂量学验证：蒙特卡罗模拟与实验评估

摘要： 目的：采用折叠锥卷积（CCC）算法评估Prowess Panther治疗计划系统（TPS）的剂量计算准确性。方法：使用BEAMnrc蒙特卡罗（MC）程序包预测Oncor?直线加速器产生的光子束剂量分布。通过p型二极管剂量计测量验证18 MV光子束的MC模型，基于5×5、10×10和20×20cm2三种射野尺寸，采用百分深度剂量（PDD）和剂量曲线进行对比。在由肺、软组织、骨和脊髓四种模拟介质组成的肺部模体中，采用简单平行对穿野（11×16cm2）计划评估CCC剂量学准确性。通过MC模拟与实测数据对比剂量差异及三维伽马分析评价CCC剂量计算精度，伽马分析通过比较蒙特卡罗模拟与TPS计算剂量完成。结果：相较于Farmer电离室实测剂量学结果，CCC算法在计划靶区（PTV）、右肺及肺-组织界面区域分别低估剂量约-0.11%、-1.6%和-2.9%；与MC模拟相比，在上述区域分别低估-0.34%、-0.4%和-3.5%。伽马分析显示PTV和非均匀区域的通过率超过59%和76%，右肺与脊髓在所有伽马标准下通过率均高于80%。结论：本研究表明CCC算法在存在显著组织异质性的胸部三维适形放疗中具有足够精确的剂量计算潜力。