Monte Carlo simulation with Geant4 for verification of rotational total skin electron therapy (TSET)

Abstract: Detta arbete handlar om en behandlingsteknik för hudterapi där lågenergetiska elektroner utnyttjas för strålbehandling där patienten står eller sitter på en roterande plattform. För att behandlingen skall få ett lyckat resultat krävs en viss stråldos (den absorberade energin per massenhet) till patientens hud. För att kontrollera att dosen är rätt används normalt mätningar med olika detektorer. Dessa detektorer fungerar optimalt när de är riktade mot strålkällan men har en obestämd känslighet när de roteras. För att uppskatta den totala dosen under en rotation användes i stället ett datorsimuleringsprogram (Geant4). Programmet Geant4, för simulering av transport av partiklar i materia, utnyttjas av ett brett spektrum av användare inom högenergifysiken, rymdfysiken och för medicinska ändamål. Programmet har nyligen uppdaterats med nya rutiner för elektromagnetisk strålning (jonisation, bromsstrålning och multipelspridning) vilket har ökat precisionen av simuleringar för rymd- och medicinska applikationer. Ett stort antal användare i Europa utnyttjar nu programmet för beräkningar av lågenergetiska elektromagnetiska processer och i denna studie har vi använt programmet för att simulera behandlingstekniken som nämndes ovan. Resultaten av denna undersökning visar att Geant4 programmet ger god överensstämmelse i en stillastående referensgeometri när man gämnför med mätningar och med ett annat simuleringsprogram (VMC++). Resultaten visar också att Geant4 kan optimeras för beräkningar även vid mycket låga energier, och att programmet kan användas för att bestämma dosfördelningen när patienten roterar.