Distribuce primárních a sekundárních částic při protonové terapii – Monte Carlo simulace experimentu pro studium out-of-field oblasti

Abstract

Na základě experimentálních dat z pražského Protonového centra byl vytvořen Monte Carlo model protonového svazku, který byl použit pro simulace experimentu mezinárodní skupiny EURADOS zaměřeného na výzkum radiačního pole v out-of-field oblasti. Simulace umožnily identifikovat přispívající částice a stanovit jejich energetická a LET spektra. Na základě simulací byla stanovena korekce na kritický úhel, pomocí které se odstranily rozdíly mezi naměřenými a simulovanými spektry v oblasti do 100 keV/μm. Výsledky práce přispívají k lepšímu porozumění distribuce sekundárních částic v out-of-field oblasti protonové terapie a jejím biologickým účinkům.

A Monte Carlo model of a proton beam based on experimental data from the Proton Therapy Center in Prague was developed and used for simulations of an experiment by the international EURADOS group that was focused on the radiation field in the out-of-field region. The simulations enabled the identification of contributing particles and the determination of their energy and LET spectra. A correction for the critical angle, based on the simulations, was established, eliminating discrepancies between measured and simulated spectra in the range up to 100 keV/μm. The results of this work contribute to better understanding of the distribution of secondary particles in the out-of-field region of proton therapy and its biological effects.