Simulation by Geant4 of hadrontherapy beam line

Fatima Zohra Chemınguı; Fatima Benrachı

doi:10.17776/csj.362623

TR EN

Hadronterapi Işın Hattı için Geant4 Benzetimi

Öz

Hadrontherapy öncü bir tekniktir ve dünya çapında sadece birkaç merkez bu ileri ve uzmanlaşmış kanser tedavisini sağlayabilir. Geant4 (GEometry ANd Tracking 4), parçacıkların madde içindeki etkileşimini simüle etmek için kullanılan C ++, ücretsiz ve açık bir araç kitidir. Yüksek enerji fiziği, nükleer fizik ve tıbbın çeşitli alanlarında kullanılmaktadır. Çalışmada, Monte Carlo simülasyon aracı Geant4 ile, gelişmiş unsurlar kategorisinde modellenen bir proton-tedavi hattının tipik tüm unsurları olan difüzörler, aralık değiştiriciler, kolimatörler ve detektörler ile simronterapi ışın hattınının benzetimi yapıldı. Bu benzetim, doz ve Çizgisel Enerji Transferi (LET) hesaplamasına izin vermiştir. Bu bağlamda bu çalışmada, Geant4 10.2 sürümü ile gerçekleştirilen benzetimlerimizin ilk sonuçları ve bunların Cironne tarafından belirlenenlerle karşılaştırılması verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Monte Carlo benzetimi,Hadronterapi,Geant4

References

[1]. Peh V. C. G. History of the discovry of x ray, part I- W. Rontgen and his discovery of x ray. Singapore.Med.J, 36 (1995) 437-441.
[2]. Bragg W., Kleeman R. On the alpha particles of radium, and their loss of range in passing through various atoms and molecules. Philosophical Magazine, 6-10 (1905) 318.
[3]. Wilson R. Radiological use of fast protons. Radiology. 1946.
[4]. Tobias. C. A. Heavy charged particles in cancer therapy. Radiobiology and radiotherapy National Cancer Institute Monograph, 24 (1967).
[5]. Larsson. B et a81l. The high-energy proton beam as a neurosurgical tool. Nature; 1958; 182: 1222-3.
[6]. Suit. HD et al. Clinical experience and expectation with protons and heavy ions. Int J RadiatOncol Biol Phys., 3 (1977) 115-25.
[7]. Ahlen S.P. Theoretical and experimental aspects of the energy loss of relativistic heavily ionizing particles», Rev Mod Phys., 52 (1980) 121-173.
[8]. Chen G.T. et al., Treatment planning for heavy ion radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys., 5 (1979) 1809-1819.

[9]. James M., Slater M.D., F.A.C.R. Rationale for, and Development of, the World’s First Hospital-based Proton Therapy System at Loma Linda University Medical Center. Slater JM. three. jsc. nasa. gov, 2012.
[10]. Yamada S, Honma T., Kanazawa M., et al, HIMAC And Medıcal Accelerator Projects In JAPAN. 4-9-1 Anagawa, Inage-ku, Chiba, 263 (1994) 8555, JAPAN.
[11]. Kraft G. History of the Heavy Ion Therapy at GSI. GSI Helmholtzzentrum für Schwerionen forschung GmbH, Planckstraße, 2 (2013) 64: 291.
[12]. Combs S. E, Jaekel. O, Heberer. T, Debus. J. Particle therapy at the Heidelberg Ion Therapy Center (HIT). Radiother Oncol, 95 (2010) 41-4.
[13]. Allison.Jet al., « Geant4 developments and applications» IEEE Trans.Nucl.Sci, 53-1,2 (2006) 270.
[14]. Cirrone P. G. A, et al, « 62 AMeV proton beam for the treatment of ocular melanoma at Laboratori Nazionali del Sud», IEEE Trans Nucl Sci, 5-2 (2004) 860-865.
[15]. Romano F, et al, «A Monte Carlo study for the calculation of the average linear energy transfer (LET) distributions for a clinical proton beam line and a radiobiological carbon ion beam line», Phys. Med. Biol. , , 592863-2882 (2014).
[16]. Cironne P. G.A., et al. Hadrontherapy: a Geant4-Based Tool for Proton/Ion-Therapy Studies. Progress in Nuclear Science and Technology, 2 (2011) 207-212.
[17]. Agostinelli S. et al., Geant4 - a simulation toolkit. Nucl Instr Meth Phys Res, A536-3 (2003) 250-303.
[18]. Cirrone P. G. A., et al, Implementation of a new Monte Carlo GEANT4 simulation tool for the development of a protontherapy beam line and verification of the related dose distributions IEEE Trans Nucl Sci., 52 (2005) 262-265.
[19]. Wilkens J. J., Oelfke U. Analytical linear energy transfer calculations for proton therapy. Med Phys., 30-5 (2003) 806-815.
[20]. Brun R., Rademakers F., ROOT - An object oriented data analysis framework», Nucl Instr Meth Phys Res, A389-1,2 (1997) 81-86.
[21]. Linear Energy Transfer, Technical Report 16, International Commission on Radiation Units and measurements (ICRU), Washington DC, 1970.
[22]. Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation, Technical Report 60, International Commission on Radiation Units and measurements (ICRU), Bethesda, MD, 1998.
[23]. Berger M. J. Penetration of Proton Beams Through Water I.Depth-dose Distribution, Spectra and LET Distribution. NISTIR

Details

Primary Language

English

Subjects

-

Journal Section

Conference Paper

Authors

Fatima Zohra Chemınguı ^*
Türkiye

Fatima Benrachı
Laboratoire de Physique Mathématique et physique subatomique University Frères Mentouri Constatine
Algeria

Publication Date

March 16, 2018

Submission Date

December 5, 2017

Acceptance Date

January 31, 2018

Published in Issue

Year 1970 Volume: 39 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.17776/csj.362623

IZ

https://izlik.org/JA75PZ47JS

Cite

RIS / Bibtex

APA

Chemınguı, F. Z., & Benrachı, F. (2018). Simulation by Geant4 of hadrontherapy beam line. Cumhuriyet Science Journal, 39(1), 162-168. https://doi.org/10.17776/csj.362623

Simulation by Geant4 of hadrontherapy beam line

Hadronterapi Işın Hattı için Geant4 Benzetimi

Öz

Anahtar Kelimeler