基于TOPAS计算的磁场下质子辐射剂量分析

目的：分析磁场作用下质子束在模体中的剂量分布，为核磁共振引导的质子放疗提供数据参考。方法：采用蒙特 卡罗软件TOPAS计算治疗用质子束在核磁共振横向磁场影响下水体模中的剂量分布。同时采用水-空气-水模型研究磁 场下的电子回转效应对不同介质交界处质子剂量分布的影响。结果：在均匀水体模中，当磁场强度在0.5 T以内，质子能 量在150 MeV以下时，质子布拉格峰位置沿深度方向偏移在1 mm以内，但与束流入射方向平行的XZ面的高剂量区横 向侧移在4 mm左右；当磁场强度达到1.5 T时，150 MeV的质子布拉格峰位置偏移在1 mm以内，但横向侧移达10 mm以 上。研究结果还发现在磁场作用下，质子在水与空气交界处的剂量无明显变化。结论：利用蒙特卡罗方法可以准确分析 磁场下的质子辐射剂量。横向磁场的存在对质子在深度方向的剂量影响较小，但对横向剂量侧移影响较大，且与能量、 磁场强度成正比，而电子回转效应对质子在水与空气交界处的剂量影响近似可以忽略