Monaco治疗计划系统在Elekta VersaHD直线加速器上的调试与验证

摘要： 精确的射束建模对确保放疗过程的整体精度至关重要。本研究描述了我们在Versa HD直线加速器上对Monaco治疗计划系统进行射束模型验证的经验。通过采集数据，我们采用三种算法生成了Monaco射束模型：用于光子束的锥形筒算法(CC)和光子蒙特卡罗算法(MC)，以及用于电子束的电子蒙特卡罗算法(eMC)。验证内容包括测量得到的百分深度剂量(PDD)、剂量分布曲线、均匀与非均匀介质中的开放野点剂量，以及斜入射电子束。通过伽马分析评估调强放疗(IMRT)和容积旋转调强放疗(VMAT)计划（包括立体定向体部放疗的VMAT SBRT）的计算值与测量值的一致性。在所有相关条件下，Monaco计算的PDD和剂量分布曲线与测量数据的伽马指数均低于1。水介质中的点剂量计算显示：MC和CC算法分别有99.5%和98.6%的测量点与调试数据差异在2%以内。eMC算法在水介质中的所有点剂量计算与测量值差异均在4%以内，其中92%的测量点差异小于3%。在空气和皮质骨等非均匀介质中，CC和MC算法与电离室测量的吻合度均优于3%。对于斜入射电子束（最大27°），eMC算法在空气下游区域的吻合度为3%，在骨组织远端的吻合度为5%，除6 MeV外所有电子能量在扩展源皮距(SSD)下的吻合度均在4%以内（6 MeV测量点位于陡峭剂量梯度区可能影响差异幅度）。采用3%/2 mm标准评估时，IMRT/VMAT计划的平均伽马通过率为96.9%(±2.1%)，VMAT SBRT计划为98.0%(±1.9%)。Versa HD直线加速器的Monaco射束模型已成功通过临床验证。