Company LOGO Stanovení orgánových dávek Monte Carlo simulací v programu EGSnrc

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Company LOGO Stanovení orgánových dávek Monte Carlo simulací v programu EGSnrc"

Vladimír Blažek
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Stanovení orgánových dávek Monte Carlo simulací v programu EGSnrc Kateřina Chytrá Leoš Novák ČSFM

2 Motivace 2 Verifikace měření Použití v klinické praxi?

3 Experimentální stanovení orgánových dávek TLD LiF:Mg,Cu,P ve fantomu Expozice Lebka AP, LAT Hrudník AP Břicho AP 3 CIRS,Norfolk 1 rok 70 kv 60 kv, 100 kv 60 kv, 80 kv

4 Monte Carlo simulace 1.1. Virtuální Virtuálnífantom fantom 2.2. Monte MonteCarlo Carlokód kód 3.3. Výkonné VýkonnéPC PC 4

5 Monte Carlo simulace 1.1. Virtuální Virtuálnífantom fantom Voxelový Voxelovýfantom fantom 2.2. Monte MonteCarlo Carlokód kód EGSnrc EGSnrc Výkonné VýkonnéPC PC 8-jádrový 8-jádrový procesor procesor

6 CT antropomorfního fantomu Helikální mód 80 kv Pitch = 1 Rozlišení 0,5 x 0,5 x 0,5 mm Voxelizace CT fantomu

7 7 1. EGSnrc: ctcreate Vstupní soubor Voxelizace CT fantomu

8 EGSnrc: ctcreate Vstupní soubor HUmin Oříznutí vzduchu Velikost voxelu Počet materiálů 8 1. Voxelizace CT fantomu HUmax ρmin a ρmax

9 EGSnrc: dosxyznrc Počet voxelů Max počet voxelů dosxyznrc Definován v dosxyznrc_user_macros.mortran EGSnrc/HEN_HOUSE/user_codes/dosxyznrc počet voxelů roste výpočetní čas Je potřeba mít voxelizovaný celý fantom a používat ho vždy celý? 9 1. Voxelizace CT fantomu Budeme testovat: Hlava Hlava + ramena Hlava + trup Trup Hlava + trup + polovina stehen

10 Konverzní křivka HU tkáň ImageJ 1. Voxelizace CT fantomu 10

11 11 1. Konverzní křivka HU tkáň Voxelizace CT fantomu HUmin HUmax ρ [g/cm3] Vzduch ,001; 0,044 Plíce ,206 Měkká tkáň - 1,055 Kost 106 1,45

12 ctcreate výstupní soubor.egsphant Voxelový fantom Voxelizace CT fantomu

13 EGSnrc: ctcreate zpracování voxelů Chci voxel 0,2 cm Mám voxel 0,05 cm 1 voxel = 4 vstupní voxely Co se s nimi děje? HUmin HUmax ρ [g/cm3] Plíce ,206 Měkká tkáň - 1,055 Kost 106 1,45 0,2 cm 0,05 cm? ko st Voxelizace CT fantomu me tka kka n Plí ce

14 EGSnrc: ctcreate interpolace mezi CT řezy Chci voxel 0,2 cm Mám voxel 0,05 cm 1 voxel = 4 vstupní voxely Co se s nimi děje? HUmin HUmax ρ [g/cm3] Plíce ,206 Měkká tkáň - 1,055 Kost 106 1, HU new = ct i, j w i w j 0,05 cm i=1 j =1 w i= ct i (newv ibound (n+1) newv ibound (n)) wx= 0,05 =0,25 0,2 4*(*0,25*0,25)+ ko st Voxelizace CT fantomu mě tká kká ň Plí ce 4*(*0,25*0,25)+ 8*(*0,25*0,25) 182

15 EGSnrc: ctcreate interpolace mezi CT řezy Chci voxel 0,2 cm Mám voxel 0,05 cm 1 voxel = 4 vstupní voxely Co se s nimi děje? HUmin HUmax ρ [g/cm3] Plíce ,206 Měkká tkáň - 1,055 Kost 106 1,45 0,2 cm 0,05 cm 182 ko st Voxelizace CT fantomu mě tká kká ň Plí ce kost

16 16 1. ctcreate výstupní soubor.egsphant zobrazení dosxyz_show Voxelizace CT fantomu

17 dosxyz_show zobrazení dávkové distribuce výsledky...aneb,,něco to počítá... 17

18 Dávká ve tkáni a kosti D tk =D kost X 3. Simulace tkáň-kost 18 ρ S μ D tk = tk [ Φ0 exp( μ x)dx ] E ( ρen ) tk mtk 0... x e 1 =C x

19 Dávká ve tkáni a kosti mekka_tkan kost 3. Simulace tkáň-kost 19 Simulace: egs++ Zobrazení: egs_view

20 4. Nastavení simulace 20 Parametry Monte Carlo simulace dosxyznrc input volba zdroje Zdroje v nabídce: Bodový čtvercová kolimace Pouze ve směru osy z Paralelní Jakýkoliv směr Chybí geometrické zeslabení svazku Phase Space File Jakýkoliv směr Beamnrc věrné nastavení zdroje

21 Monte Carlo simulace Verifikace spekter Spektra generována ve SpekCalc shoda HVL Stanovení kermy ve vzduchu DOSRZnrc přímo kerma 4. Nastavení simulace 21 Ka [μgy/mas] měření dosrznrc 60 kev 31,95 30,64 80 kev 57,31 53, kev 86,97 78,24

22 Phsp beamnrc 20 cm 5. Generování PHSP 0,65 cm Pb 73,35 cm 15 cm pacient 22

23 5. Generování PHSP 23 Phsp point source

24 Phsp point source 5. Generování PHSP 24 Point Pointsource source parallel parallelsource+radial source+radialdivergence divergence

25 5. Generování PHSP 25 Phsp Jak zjistit úhlové rozložení fotonů?

26 5. Generování PHSP 26 Phsp úhlové rozložení fotonů

27 Srovnání EGSnrc a MCNP EGSnrc MCNP Zapracování fantomu do geometrie simulace 6. Závěr User-friendly prostředí Intuitivní nastavení fyziky Možnost úpravy zdrojového kódu Scan2MCNP interaktivní úprava fantomu Všechny částice Velikost souboru s voxelovým fantomem (Ne)přehlednost vstupního souboru Popis v manuálu OPEN-SOURCE Chybějící popis voxelizace Omezenost nastavení simulace v aplikaci 27 Scan2MCNP seskupování voxelů se stejnou tkání - počtu voxelů Pouze elektrony a fotony

28 Na čem se pracuje... Simulace rtg zdroje v beamnrc - vytvoření phsp Vlastní simulace s fantomem Zpracování výstupu dosxyznrc, tj..3ddose souborů Problém stanovení hranic orgánů 5. Závěr 28

29 Závěrem... EGSnrc je SUPER! (Ale má svoje Využití v klinické praxi? 6. Závěr 29 World s end, Horton Planes, Srí Lanka

30 EGSnrc Důležité odkazy EGSnrc manuály, repozitář, info: 30 Google+ skupina Velmi aktivní!

31 31 Děkuji za pozornost!

Podobné dokumenty

Stanovení orgánových dávek v pediatrické radiologii

Stanovení orgánových dávek v pediatrické radiologii Kateřina Chytrá 1,2 Leoš Novák 1 1 SÚRO, v.v.i 2 FJFI ČVUT v Praze 1 1. Co k tomu potřebujeme? 2 Co k tomu potřebujeme? 1. RTG zařízení 3 1. RTG zařízení