Using Monte Carlo to simulate transport of photon with the energy less than 3MeV and adopting MCNP to calculate sub-millimeter dose distribution

Abstract

Objet : La première partie de notre recherche concerne à la mise au point du code de Simulation de Transport de Photon (STP), et de déterminer la dose absorbée par le tissu biologique. Matériel : L’appareil de téléthérapie Cobalt-60, fantôme d’eau, la source de Cobalt-60 est sous la forme cylindrique de diamètre égale à 2.5cm, et de hauteur 2.6cm. Dimension du champ de radiation varie de (5x5) cm² à (30x30) cm². Méthode : Méthode de Monté Carlo. Résultats : Le résultat est présenté sous deux formes ; 1) Variation de la dose en profondeur ; 2) Courbe de dose relative. Les résultats obtenus à partir du code STP comparés avec les résultats basés sur le code Prowess 3000 Vers 3.04, sont en bon accord. Ces résultats sont en impression pour être publiés dans la revue Médecine et physique de la Chine. Conclusion : Programme STP basé sur la méthode Monte Carlo a des résultats satisfaisants pour simuler le transport de photon d’énergie inférieur à 3 MeV. Mais l’erreur en STP augmente avec le besoin à la résolution spatiale d’ordre sub-millimétrique. Objet : La deuxième partie de notre recherche est focalisé sur le calcul de dose sub-millimétrique : 1) Calcul de la distribution de la dose autour de la source ¹⁹²Ir ; 2) Calcul de la distribution de dose de (1x1) cm² faisceau crayon irradié par un Rayon-X d’énergie 1.25MeV en différents profondeurs. Matériel : 1) Faisceau interne ; Micro-Séléctron source ¹⁹²Ir, fantôme de polystyrène et le détecteur film radiographique ; 2) Faisceau externe : l’énergie moyenne de la source de rayon X est 1.25 MeV, fantôme d’eau, dimension du champ est égale à 1cm². Méthode : 1) Le programme Monte Carlo pour la simulation de transport de Neutron et des particules (MCNP) ; 2) Méthode expérimentale. Résultats : 1) Faisceau interne : détermination de la distribution radiale et axiale de la dose autour de la source ¹⁹²Ir pour des distances de 1mm et de 1cm. Notre résultat expérimental étant comparé avec les résultats de MCNP, les deux sont en assez bon accord à une erreur moins de 20% ; 2) Faisceau externe : Comparaison pour 1cm², la variation de dose dans un fantôme d’eau irradié par Rayon-X d’énergie 1.25 MeV est calculée par différentes techniques. Notre résultat basé sur le Code MCNP est satisfaisant et confiant. Conclusion : L’utilisation de programme MCNP est d’une grande importance pour calculer la dose sub-millimétrique telle que curiethérapie intravasculaire et distribution de dose dans le faisceau crayon.