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Experimental validation of a linac head Geant4 model under a grid computing environment

直线粒子加速器 蒙特卡罗方法 成像体模 质量保证 网格 计算物理学 光子 梁(结构) 测距 计算机科学 物理 核医学 模拟 光学 数学 统计 工程类 医学 几何学 电信 运营管理 外部质量评估
作者
Samir Didi,Karim Bahhous,Mustapha Zerfaoui,Zakaria Aboulbanine,Hassan Ouhadda,Abdellah Halimi
出处
期刊:Biomedical Physics & Engineering Express [IOP Publishing]
卷期号:8 (2): 025007-025007 被引量:5
标识
DOI:10.1088/2057-1976/ac4dd2
摘要

Background and purpose.This work aims to present the strategy to simulate a clinical linear accelerator based on the geometry provided by the manufacturer and summarize the corresponding experimental validation. Simulations were performed with the Geant4 Monte Carlo code under a grid computing environment. The objective of this contribution is reproducing therapeutic dose distributions in a water phantom with an accuracy less than 2%.Materials and methods.A Geant4 Monte Carlo model of an Elekta Synergy linear accelerator has been established, the simulations were launched in a large grid computing platform. Dose distributions are calculated for a 6 MV photon beam with treatment fields ranging from 5 × 5 cm2to 20 × 20 cm2at a source-surface distance of 100 cm.Results.A high degree of agreement is achieved between the simulation results and the measured data, with dose differences of about 1.03% and 1.96% for the percentage depth dose curves and lateral dose profiles, respectively. This agreement is evaluated by the gamma index comparisons. Over 98% of the points for all simulations meet the restrictive acceptability criteria of 2%/2 mm.Conclusion.We have demonstrated the possibility to establish an accurate linac head Monte Carlo model for dose distribution simulations and quality assurance. Percentage depth dose curves and beam quality indices are in perfect agreement with the measured data with an accuracy of better than 2%.
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