• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

技术说明:关于化合物和混合物中质子剂量的分析评估

Technical Note: On the analytical proton dose evaluation in compounds and mixtures.

作者信息

Rasouli Fatemeh S, Masoudi S Farhad, Jette David

机构信息

Department of Physics, K.N. Toosi University of Technology, P.O. Box 15875-4416, Tehran 15418-49611, Iran.

ICT Radiotherapy Services, Livingston, New Jersey 07039.

出版信息

Med Phys. 2016 Jan;43(1):303. doi: 10.1118/1.4938575.

DOI:10.1118/1.4938575
PMID:26745923
Abstract

PURPOSE

By combining the physical processes occurring due to the interaction of protons with matter, analytical theories published so far have provided acceptable models for calculating depth-dose distributions in homogeneous media. As a well-defined and comprehensive theory, the formula derived by Bortfeld models the dose transferred to the target in terms of the parabolic cylinder function. The model also includes three parameters with values specified for an initial proton energy and for the target material. These parameters are obtainable through the data gathered in nuclear data tables. The analytical studies using this interesting model are therefore restricted to those materials for which the data have been provided in these tables. This study aims to find general solutions for calculation of these parameters for a compound or mixture composed of an arbitrary choice of constituent elements.

METHODS

Inspired by formulas dedicated for calculating the range and the probability of undergoing nonelastic nuclear interactions for protons in desired compounds, the analytical methods for finding the three mentioned parameters are investigated. The accuracy of the methods suggested is examined through comparison of the results with those which are calculated using the data taken from nuclear data tables. By employing the calculated parameters using the derived formulas in the Bortfeld model, the dose distribution at depth in a chosen target is calculated.

RESULTS

For an arbitrary selection of compounds, the predictions of the analytical depth-dose model using these parameters have been found to closely match the results employing the parameters calculated using the data reported in nuclear data tables.

CONCLUSIONS

The formulas presented are general, mathematically easy to handle, and valid for almost every compound or mixture including materials of interest for proton radiotherapy purposes, making the Bortfeld model more practical and advantageous.

摘要

目的

通过结合质子与物质相互作用所产生的物理过程,迄今为止发表的分析理论已为计算均匀介质中的深度剂量分布提供了可接受的模型。作为一种定义明确且全面的理论,博尔特费尔德推导的公式以抛物柱面函数来模拟传递到靶区的剂量。该模型还包括三个参数,其值针对初始质子能量和靶物质进行了指定。这些参数可通过核数据表中收集的数据获得。因此,使用这个有趣模型的分析研究仅限于那些在这些表中已提供数据的材料。本研究旨在找到一种通用解法,用于计算由任意选择的组成元素构成的化合物或混合物的这些参数。

方法

受专门用于计算质子在所需化合物中的射程和发生非弹性核相互作用概率的公式启发,研究了用于确定上述三个参数的分析方法。通过将所得结果与使用核数据表中的数据计算得出的结果进行比较,检验了所建议方法的准确性。利用在博尔特费尔德模型中通过推导公式计算出的参数,计算了选定靶区深度处的剂量分布。

结果

对于任意选择的化合物,已发现使用这些参数的分析深度剂量模型的预测结果与使用核数据表中报告的数据计算得出的参数的结果非常匹配。

结论

所提出的公式具有通用性,在数学上易于处理,并且对几乎每种化合物或混合物均有效,包括质子放射治疗中感兴趣的材料,这使得博尔特费尔德模型更具实用性和优势。

相似文献

1
Technical Note: On the analytical proton dose evaluation in compounds and mixtures.技术说明:关于化合物和混合物中质子剂量的分析评估
Med Phys. 2016 Jan;43(1):303. doi: 10.1118/1.4938575.
2
Technical Note: On the proton range and nuclear interactions in compounds and mixtures.技术说明:关于化合物和混合物中的质子射程及核相互作用。
Med Phys. 2015 May;42(5):2364-7. doi: 10.1118/1.4917479.
3
Water or realistic compositions in proton radiotherapy? An analytical study.质子放疗中的水模或实际组织等效体模?一项分析研究。
Int J Radiat Biol. 2017 Mar;93(3):351-356. doi: 10.1080/09553002.2017.1239136. Epub 2016 Oct 25.
4
Oblique incidence for broad monoenergetic proton beams.斜入射宽单能质子束。
Med Phys. 2010 Nov;37(11):5683-90. doi: 10.1118/1.3495969.
5
Development of activity pencil beam algorithm using measured distribution data of positron emitter nuclei generated by proton irradiation of targets containing (12)C, (16)O, and (40)Ca nuclei in preparation of clinical application.利用质子辐照含(12)C、(16)O 和(40)Ca 核的靶标产生的正电子发射核素的测量分布数据,开发用于临床应用的活动铅笔束算法。
Med Phys. 2011 Oct;38(10):5818-29. doi: 10.1118/1.3641829.
6
A fourier analysis on the maximum acceptable grid size for discrete proton beam dose calculation.离散质子束剂量计算中最大可接受网格尺寸的傅里叶分析。
Med Phys. 2006 Sep;33(9):3508-18. doi: 10.1118/1.2241996.
7
An analytical approximation of the Bragg curve for therapeutic proton beams.治疗性质子束布拉格曲线的解析近似
Med Phys. 1997 Dec;24(12):2024-33. doi: 10.1118/1.598116.
8
Benchmarking analytical calculations of proton doses in heterogeneous matter.对非均匀物质中质子剂量的分析计算进行基准测试。
Med Phys. 2005 Dec;32(12):3511-23. doi: 10.1118/1.2064887.
9
A procedure for calculation of monitor units for passively scattered proton radiotherapy beams.一种用于被动散射质子放射治疗束的监测单位计算方法。
Med Phys. 2008 Nov;35(11):5088-97. doi: 10.1118/1.2992055.
10
Comparison of basic features of proton and helium ion pencil beams in water using GATE.使用 GATE 比较水中质子和氦离子笔形束的基本特征。
Z Med Phys. 2012 Sep;22(3):170-8. doi: 10.1016/j.zemedi.2011.12.001. Epub 2012 Jan 20.