پديد آورنده :
باباصفري رناني، فريبا
عنوان :
بررسي تكنيك‌هاي كاهش واريانس در كد BEAMnrc با استفاده از شبيه سازي شتابدهنده خطي پزشكي Varian2100CD
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ش، 93ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مريم حسنوند
استاد مشاور :
احمد شيراني، ناهيد چگني
توصيفگر ها :
پرتو درماني , شتابدهنده خطي , شبيه سازي , كد BEAMnrc , تكنيك‌هاي كاهش واريانس
استاد داور :
محمد حسن علامت ساز، آذر تفريحي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/11/12
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/11/16
چكيده فارسي :
تكنيك هاي كاهش واريانس، روش هاي غير آنالوگ در ترابرد ذرات در روش مونت كارلو محسوب مي شوند كه بر روش هاي آماري بنا شده
اند و نقش قدرتمندي را در محاسبات راديوتراپي ايفا مي كنند. اين روش ها براي كاهش زمان محاسبات و خطاي نسبي به كار مي روند. كد
مونت كارلو BEAMnrc داراي چند تكنيك است كه آن را به سريع ترين و بهترين كد در دسترس تبديل ساخته است، لذا هدف از اين مطالعه
بررسي تكنيك هاي كاهش واريانس به منظور محاسبه و آناليز پارامترهاي دوزيمتري براي پرتو هاي فوتوني مورد استفاده در راديوتراپي است.
در اين مطالعه سر شتاب دهنده خطي پزشكي واريان CD2100 براي انرژي MV6 با استفاده از كد BEAMnrc شبيه سازي شد. شمارش ها در
صفحه فازي بالاي فانتوم آب انجام شد. سپس با استفاده از كد DOSXYZnrc منحني هاي درصد دوز عمقي و پروفايل دوز در عمق cm10 و
براي يك ميدان 10×10𝑐𝑚2 و در SSD=100cm محاسبه شد. در اين مطالعه اندازه گيري هاي تجربي توسط اتاقك يوني در داخل فانتوم
آبي با ابعاد 50×50×50cm3 انجام شد ودر پايان به منظور اعتبارسنجي داده هاي شبيه سازي، نتايج شبيه سازي و دوزيمتري با يكديگر و با
شاخص گاما ايندكس و با معيار 2 % و mm2 مقايسه شدند.
تكنيك هاي كاهش واريانس نه تنها مي توانند مدت زمان شبيه سازي را كاهش دهند بلكه باعث كاهش ميزان خطا در خروجي نتايج pdd و
پروفايل حاصل از شبيه سازي همراه با سازگاري مطلوب با نتايج تجربي خواهند شد.
در بررسي هاي مفصل اين پژوهش بر روي كليه تكنيك هاي كاهش واريانس مشخص شد كه تكنيك DBS با خطاي كمتر از 76 / 0 % براي
pdd و % 48 / 2 براي پروفايل ، همراه با بازده و عدم قطعيت مطلوب مي باشد و بيشترين سازگاري را با با نتايج تجربي دارا است. لذا
مناسب ترين تكنيك كاهش واريانس مي باشد.
چكيده انگليسي :
Variance reduction techniques are non-analog methods in particle transport in the Monte-Carlo method that are based on statistical methods and play a powerful role in radiotherapy calculations. These methods are used to reduce computational time and relative error. Monte-Carlo BEAMnrc code has sevsral techniques that makes it the fastest and best available code to simulate the medical accelerators. Therefore, the aim of this study was to investigate variance reduction techneques to calculate and analyze dosimetric parameters for photon beams used in radiotherapy.
In this study, the head of Varian2100CD medical linear accelerator for 6MV energy was simulated using the BEAMnrc code. Countings was performed on the phase space above the water phantom. Then, using DOSXYZnrc code, percentage depth dose curves and dose profiles were calculated at the depth of 10cm for a 10×10cm2 field and at SSD=100cm. In this study, experimental measurements were performed by an ion chamber inside the water phantom with dimensions of 50×50×50cm3, and at the end, in order to validate the simulation data, the simulation results and experimented data were compared.
Variance reduction techniques can not only reduce the simulation time but also reduce the error rate in the output of pdd results and the profile obtained from the simulation with good compatibility with the experimental results.
In the detailed studies of this work on all variance reduction techniques, it was found that the DBS with an error of less than 0.76% for pdd and less than 2.48% for the beam profile with the desired yield and uncertainty with better compatibility with the experimental results is the most appropriate technique for reducing variance.
استاد راهنما :
مريم حسنوند
استاد مشاور :
احمد شيراني، ناهيد چگني
استاد داور :
محمد حسن علامت ساز، آذر تفريحي
