MULTIPLE SCATTERING THEORY APPLIED TO ELECTRON DOSIMETRY
多重散射理论应用于电子剂量测定
基本信息
- 批准号:3182028
- 负责人:
- 金额:$ 17.59万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:1987
- 资助国家:美国
- 起止时间:1987-09-02 至 1992-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Electron beams are increasingly coming into use in the radiation
treatment of cancer because their rapid dose falloff minimizes
irradiation of critical healthy tissues beyond the treatment
volume. Unfortunately, for treatment planning purposed it is not
yet possible to routinely calculate the absorbed dose distribution
precisely, particularly in the presence of tissue inhomogeneities
and body curvature. In penetrating the body, high-energy electrons
suffer a great many collisions and follow a tortuous, although
mainly forward, path. It has only been recently that a number of
investigators have begun to apply Fermi-Eyges multiple scattering
theory to the problem of electron dose calculation, recognizing
that this theory describes the behavior of the electron beam as a
reasonable first approximation, at least in a homogeneous or
horizontally layered medium. However, the Fermi-Eyges theory
cannot be applied directly to calculating electron dose
distributions for configurations with localized inhomogeneities,
and some sort of approximate pencil-beam summation method must be
use for such configurations if the Fermi-Eyges theory is to be
used.
The goal of this ongoing research project is to develop an electron
dose calculation algorithm which is sufficiently accurate in the
most complicated situations expected to be encountered clinically,
yet practical in the sense of being able to be implemented in a
computerized treatment planning system (short enough calculation
time). Producing such an algorithm entails starting with our
general Gaussian multiple-scattering theory and developing from it
appropriate theory which is more accurate than the Fermi-Eyges
theory, and which provides the immediate calculation of dose
directly from (three-dimensional) CT scan data, even for arbitrary
configurations of localized inhomogeneities. Besides the multiple
scattering process, various secondary effects are to be
incorporated into the computational algorithm. Extensive Monte
Carlo computer work is envisioned in the development and
verification of the algorithm.
电子束越来越多地用于辐射
治疗癌症,因为它们的快速剂量下降最小化
治疗后关键健康组织的辐照
音量. 不幸的是,对于治疗计划而言,
还可以常规计算吸收剂量分布
确切地说,特别是在存在组织不均匀性的情况下,
和身体弯曲。 在穿透人体的过程中,高能电子
遭受了许多碰撞,并遵循曲折,虽然
主要是前进,路径。直到最近,
研究人员已经开始应用费米-艾格斯多重散射
理论对电子剂量计算问题的认识,
这个理论将电子束的行为描述为
合理的第一近似,至少在均匀或
水平分层介质 然而费米-艾格斯理论
不能直接用于计算电子剂量
具有局部不均匀性的配置的分布,
某种近似的梁-梁求和方法必须
使用这种配置,如果费米-Eyges理论是要
采用
这个正在进行的研究项目的目标是开发一种电子
剂量计算算法,其在
预期在临床上遇到的最复杂的情况,
然而,在能够以一种
计算机化治疗计划系统(足够短的计算
时间)。 产生这样一个算法需要从我们的
广义高斯多次散射理论及其发展
一个比费米-艾格斯更精确的理论
理论,并提供剂量的即时计算
直接从(三维)CT扫描数据,即使对于任意
局部不均匀性的配置。 除了多重
散射过程中,各种次级效应将被
纳入计算算法中。 广泛的蒙特
卡洛计算机工作是设想在发展和
算法的验证。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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