Brachytherapy dosimetry of 125I and 103Pd sources using an updated cross section library for the MCNP Monte Carlo transport code.
Brachytherapy dosimetry of 125I and 103Pd sources using an updated cross section library for the MCNP Monte Carlo transport code.
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使用 MCNP 蒙特卡罗传输代码的更新横截面库对 125I 和 103Pd 源进行近距离放射治疗剂量测定。
DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
L. Dewerd
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Bohm;P. Deluca;L. Dewerd
永久性植入低能量（20-40 keV）发射光子的放射性粒子治疗前列腺癌是一种重要的治疗选择。为了制定准确的种植体近距离放射治疗计划，必须对单个光源的剂量学进行很好的表征。基于蒙特卡罗的输运计算可用于源表征，但必须具有最新的截面库才能产生准确的剂量测定结果。这项工作对MCNP代码及其光子截面库进行了基准测试，用于低能量光子近距离治疗应用。特别地，我们计算了125I和103Pd粒子的发射光子光谱、空气孔径、水中深度剂量和径向剂量函数，并与其他已发表的结果进行了比较。我们的结果表明，MCNP的截面库与最近的数据不同，主要是在低能和低原子序数材料的光电截面上。在水中，光子能量为125I和103Pd时，光电截面的差异高达10%，总截面的差异高达6%。这导致基于125I和103Pd的粒子的剂量率常数差异分别为3%和5%，径向剂量函数差异分别高达18%和20%。使用部分更新的光子库，剂量率常数和径向剂量函数的计算与其他已发表的结果一致。此外，使用更新的光子库使我们能够验证使用MCNP的摄动特征来模拟更新的横截面进行的水中空气孔径和深度剂量计算。我们得出结论，为了最有效地将MCNP用于低能量光子近距离治疗应用，我们必须更新其截面库。在此更新之后，MCNP代码系统将成为低能量光子近距离放射治疗剂量测定应用的非常有效的工具。
Permanent implantation of low energy (20-40 keV) photon emitting radioactive seeds to treat prostate cancer is an important treatment option for patients. In order to produce accurate implant brachytherapy treatment plans, the dosimetry of a single source must be well characterized. Monte Carlo based transport calculations can be used for source characterization, but must have up to date cross section libraries to produce accurate dosimetry results. This work benchmarks the MCNP code and its photon cross section library for low energy photon brachytherapy applications. In particular, we calculate the emitted photon spectrum, air kerma, depth dose in water, and radial dose function for both 125I and 103Pd based seeds and compare to other published results. Our results show that MCNP's cross section library differs from recent data primarily in the photoelectric cross section for low energies and low atomic number materials. In water, differences as large as 10% in the photoelectric cross section and 6% in the total cross section occur at 125I and 103Pd photon energies. This leads to differences in the dose rate constant of 3% and 5%, and differences as large as 18% and 20% in the radial dose function for the 125I and 103Pd based seeds, respectively. Using a partially updated photon library, calculations of the dose rate constant and radial dose function agree with other published results. Further, the use of the updated photon library allows us to verify air kerma and depth dose in water calculations performed using MCNP's perturbation feature to simulate updated cross sections. We conclude that in order to most effectively use MCNP for low energy photon brachytherapy applications, we must update its cross section library. Following this update, the MCNP code system will be a very effective tool for low energy photon brachytherapy dosimetry applications.
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