Resumen de Validación de la reconstrucción espectral de un haz de electrones por comparación con espectro de Monte Carlo

Jorge Homero Wilches Visbal, Danny Giancarlo Apaza Veliz

• español

  La reconstrucción inversa, una de las formas de cálculo del espectro de energía del eje central, ha mostrado buenos resultados en diversos estudios. Su validación, a falta del espectro real y practicidad, suele hacerse comparando la PDP medida en clínica, utilizando el índice gamma. El objetivo del trabajo es validar la reconstrucción espectral de un haz de electrones de 6MeV de un acelerador lineal Sinergy, por comparación con el espectro derivado de la simulación Monte Carlo del cabezal del acelerador así como realizar un análisis sobre su relación con la validación por medio el criterio de índice gamma aceptado clínicamente (>95% dentro de 3% de diferencia de dosis/ 3 mm en distancia para concordancia). La reconstrucción inversa se usó regularización de Tikhonov y recocido simulado generalizado. Se observó un excelente acuerdo entre la PDP y el perfil de dosis reconstruido (obtenidas mediante el espectro reconstruido) y las PDP medida y la simulada (a partir del espectro de la simulación del cabezal), dado que el pasaje fue de > 95% dentro de 1%/1mm y 2%/2mm para las PDP y el perfil de dosis, respectivamente. Los espectros simulado y reconstruido presentaron formas similares, coincidiendo en energía más probable y gran parte de la región de bajas energías. Pese a serias discrepancias en la región del pico, esto no se reflejó en diferencias clínicamente observables. En conclusión, se verificó que el espectro reconstruido es próximo de uno simulado por Monte Carlo por lo que es apropiado para uso clínico e investigativo.

• English

  Inverse reconstruction, one of the ways of calculating the energy spectrum of the central axis, has shown good results in various studies. Its validation, in the absence of the real spectrum and practicality, is usually done by comparing the PDP measured in the clinic, using the gamma index. The objective of the work is to validate the spectral reconstruction of a 6MeV electron beam from a Sinergy linear accelerator, by comparison with the spectrum derived from the Monte Carlo simulation of the accelerator head, as well as to carry out an analysis of its relationship with the validation by means of the clinically accepted gamma index criterion (>95% within 3% dose difference/3 mm in distance to agreement). The inverse reconstruction used Tikhonov regularization and generalized simulated annealing. Excellent agreement was observed between the PDP and the reconstructed dose profile (obtained from the reconstructed spectrum) and the measured and simulated PDPs (from the head simulation spectrum), as passage was >95% within of 1%/1mm and 2%/2mm for the PDPs and the dose profile, respectively. The simulated and reconstructed spectra presented similar shapes, coinciding in most probable energy and much of the low energy region. Despite serious discrepancies in the peak region, this was not reflected in clinically observable differences. In conclusion, it was verified that the reconstructed spectrum is close to one simulated by Monte Carlo, making it appropriate for clinical and research use.