Aplicación de un modelo de un acelerador Elekta Precise basado en Monte Carlo para la evaluación de la respuesta de detectores de estado sólido / Application of an Elekta Precise lineal accelerator model based on Monte Carlo to evaluate the solid state detectors response

En el trabajo se realizó el análisis de la respuesta de diferentes detectores de estado sólido a partir de un modelo de Monte Carlo de un acelerador lineal Elekta Precise, para los haces de energías de 6 MV y 15 MV. Para ello se realizaron simulaciones con el código EGSnrc. Se calculó la dosis depositada en un maniquí de agua voxelizado con su superficie a 100 cm de la fuente, empleando los valoresóptimos de energía media y FWHM del haz primario de electrones para este modelo. A partir de la dosis depositada en el maniquí se construyeron las curvas de dosis en profundidad y perfiles de dosis a diferentes profundidades. Las curvas se compararon con valores medidos para cada detector empleado en un arreglo experimental similar a la simulación realizada, aplicando criterios de aceptabilidad basados en intervalos de confianza. De forma adicional se analizó para cada caso la dosis en función del tamaño de campo. Se obtuvo una buena correspondencia entre las simulaciones y las mediciones, encontrándose todos los resultados dentro de los márgenes de tolerancia.

The evaluation of the solid state detectors response based on a Monte Carlo model of an Elekta Precise lineal accelerator, was done in this work for the beam energies of 6 y 15 MV. Simulations were performed using the EGSnrc code. Employing the optimal values of mean energy and FWHM from the primary electron beam, deposited dose in a voxelized water phantom at 100 cm of source to surface distance was calculated. Depth dose curves and lateral dose profi les were obtained. Comparison between simulations and the experimental values obtained for each detector, were done using acceptability criteria based on confi dence limits. Additionally outputs factors were analyzed in each one of the study cases. Good agreement between simulations and measurements were reached.

Accurate model of photon beams as a tool for commissioning and quality assurance of treatment planning calculations / Modelo de haces de fotones como una herramienta para el control de calidad de los cálculos en la planificación de tratamientos

Simulation of a linear accelerator (linac) head requires determining the parameters that characterize the primary electron beam striking on the target which is a step that plays a vital role in the accuracy of Monte Carlo calculations. In this work, the commissioning of photon beams (6 MV and 15 MV) of an Elekta Precise accelerator, using the Monte Carlo code EGSnrc, was performed. The influence of the primary electron beam characteristics on the absorbed dose distribution for two photon qualities was studied. Using different combinations of mean energy and radial FWHM of the primary electron beam, deposited doses were calculated in a water phantom, for different field sizes. Based on the deposited dose in the phantom, depth dose curves and lateral dose profiles were constructed and compared with experimental values measured in an arrangement similar to the simulation. Taking into account the main differences between calculations and measurements, an acceptability criteria based on confidence limits was implemented. As expected, the lateral dose profiles for small field sizes were strongly infl uenced by the radial distribution (FWHM). The combinations of energy/FWHM that best reproduced the experimental results were used to generate the phase spaces, in order to obtain a model with the motorized wedge included and to calculate output factors. A good agreement was obtained between simulations and measurements for a wide range of fi eld sizes , being all the results found within the range of tolerance.

La simulación del cabezal de un acelerador lineal requiere de la determinación de los parámetros que caracterizan el haz primario de electrones que incide en el blanco de radiación, los cuales juegan un papel importante en la exactitud de los cálculos con Monte Carlo. En este trabajo se realizó la habilitación de los haces de fotones (6 MV y 15 MV) de un acelerador Elekta Precise, empleando el código de Monte Carlo EGSnrc. De forma adicional se estudió la influencia que ejerce cambios en las características del haz primario de electrones sobre la distribución de dosis absorbida en diferentes campos de radiación. Basado en la dosis absorbida, curvas de dosis en profundidad y perfiles de dosis se calcularon y compararon con valores experimentales medidos en un arreglo similar a las simulaciones empleando criterios de aceptabilidad. Los perfiles de dosis para campos pequeños resultaron ser fuertemente dependientes de la distribución radial (FWHM). Las combinaciones de energías/FWHM que mejor se ajustaron a las mediciones se emplearon en la generación de espacios de fases, para obtener un modelo con la cuña motorizada y para el cálculo de los factores de campo. Se obtuvo muy buena correspondencia entre las mediciones y las simulaciones realizadas, encontrándose todos los resultados dentro de los márgenes de tolerancias.