VARIAN CLINAC 6 MeV Photon Spectra Unfolding using a Monte Carlo Meshed Model

Toolkit implementation to exchange phase-space files between IAEA and MCNP6 Monte Carlo code formatPurpose: Some Monte Carlo simulation codes can read and write phase space files in IAEA format, which are used to characterize accelerators, brachytherapy seeds and other radiation sources. Moreover, as the format has been standardized, these files can be used with different simulation codes. However, MCNP6 has not still implemented this capability, which complicate the studies involving this kind of sources and the reproducibility of results among independent researchers. Therefore, the purpose of this work is to develop a tool to perform conversions between IAEA and MCNP6 phase space files formats, to be used for Monte Carlo simulations. Materials and Methods: This paper presents a toolkit written in C language that uses the IAEA libraries to convert phase space files between IAEA and MCNP6 format and vice versa. To test the functionality of the provided tool, a set of verification tests has been carried out.In addition, a linear accelerator treatment has been simulated with the PENELOPE library using the PenEasy framework, which is already capable to read and write IAEA phase space files, and MCNP6 using the developed tools. Results: Both codes show compatible depth dose curves and profiles in a water tank, demonstrating that the conversion tools work properly. Moreover, the phase space file formats have been converted from IAEA to MCNP6 format and back again to IAEA format, reproducing the very same results. Conclusion: The toolkit developed in this work offers MCNP6 scientific community an external and validated program able to convert phase space files in IAEA format to MCNP6 internal format and use them for Monte Carlo applications. Furthermore, the developed tools provide also the reverse conversion, which allow sharing MCNP6 results with users of other Monte Carlo codes. This capability in the MCNP6 ecosystem provides to the scientific community the ability not only to share radiation sources, but also to facilitate the reproducibility among different groups using different codes via the standard format specified by the IAEA.

show abstract

mentioning

confidence: 99%

Toolkit implementation to exchange phase-space files between IAEA and MCNP6 monte Carlo code format

Oliver

Juste

Miró

et al. 2023

International Journal of Radiation Biology

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The unstructured grid imported from Abaqus/CAE is used as the input file geometry for the MCNP6 simulation, which enables the use of different cells, allowing the construction of complex geometries and optimizing the number of cells used. The geometry model has been previously validated with experimental results (Morató et al, 2017). A simulation of the described LinAc configuration has been performed with the corresponding photon spectra obtained from (Sheikh-Bagheri et al, 2002), with the gantry vertically oriented.…”

Section: Mcnp2iaea Testmentioning

confidence: 99%

“…limadors primaris. El motiu d'escollir el LinAc esmenat, recau en que, ja es disposava de la seua geometria completa, els materials es coneixien amb detall, i ja s'havia validat prèviament en un maniquí d'aigua [131]. Tot i això, el mètode és extensible per a qualsevol combinació d'energia, model d'accelerador i mida de camp.…”

Section: Ii32 Objectius De L'estudiunclassified

“…• Prova MCNP2IAEA: en aquesta prova, s'empra la geometria completa d'un Varian Clinac 2100 C, ja implementat en el format de geometria que és capaç de llegir MCNP6, gràcies als plànols proporcionats per Varian sota acords de confidencialitat i prèviament validat [131]. La geometria s'ha configurat per a generar un camp de 10×10 cm 2 , i una SSD de 100 cm, amb el feix dirigit en l'eix z positiu.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Eines computacionals avançades per a planificació radioterapèutica mitjançat simulacions Monte Carlo

Oliver Gil

View full text Add to dashboard Cite

La tesi presentada a aquest document, s'emmarca dins de l'àmbit de la física mèdica. Dins d'aquesta branca de la física, es desenvolupen eines computacionals per oferir millores en la planificació de tractaments que involucren radiació ionitzant. En aquestes planificacions, es calculen factors dosimètrics com la dosi total absorbida tant, a la regió d'interès del tractaments, objectiu del mateix, com a la resta de teixits o òrgans de risc propers a la zona objectiu. Per poder efectuar aquests càlculs, existeixen diferents tècniques, sent les simulacions basades en Monte Carlo les considerades com l'eina més precisa. Aquest tipus de simulacions, permeten modelitzar els dispositius mèdics que emeten el feix de tractament als pacients, de forma detallada. A més, les simulacions Monte Carlo, permeten descriure les fonts de radiació minuciosament i considerar el transport de les partícules involucrades en el problema a través de la geometria considerada.En els treballs que conformen aquesta tesi, s'han emprat diferents codis Monte Carlo, i són MCNP6, penEasy i penRed, depenent del problema a dur a terme. Per exemple, MCNP6 s'ha emprat a diferents treballs per la capacitat, i facilitat, de modelar geometries complexes emprant mallats volumètriques, penEasy com a codi per validar algunes de les eines dissenyades i penRed, per les característiques especialitzades en física mèdica, com la lectura i processament automàtic de DICOM i les fonts de braquiteràpia, el que faciliten molt les simulacions en l'entorn mèdic. De fet, penRed ja es va dissenyar amb aquest objectiu en la seua primera versió, treball en el qual l'autora ja participava en el seu desenvolupament. Degut a estos fets, i a que penRed, és de codi obert i no requereix llicència, com al cas del MCNP, s'ha decidit estendre les capacitats que manquen en este, per poder equiparar el seu ús a la resta de codis en els problemes abordats durant la realització de la tesi doctoral.Tots aquests treballs contribueixen al desenvolupament d'eines que, mitjançant la simulació Monte Carlo, permeten optimitzar els càlculs en radioteràpia. Més encara, les eines desenvolupades, tenen una aplicabilitat més general i poden emprar-se en altres camps o problemes, com, per exemple, diagnòstic basat en imatge mèdica.El primer dels treballs, cobreix la necessita del codi MCNP6 de ser capaç de llegir i escriure fitxers d'espai de fase en format estàndard de la Agència Internacional d'Energia Atòmica , International Atomic Energy Agency (IAEA). Molts dels codis de simulació Monte Carlo, tenen implementada aquesta eina. Aquest fet permet llegir informació de feixos a l'eixida de diferents dispositius mèdics, ja siga proporcionats per grups d'investigació o per fabricants, i realitzar simulacions dirigint el feix a diferents elements, maniquins o pacients. D'aquesta manera s'estalvia temps en la realització repetida de simulacions, la qual cosa pot contribuir a l'optimització de les planificacions si aquests feixos s'empren per a aquest propòsit. Per suplir la manca de MCNP6 d'aquesta cap...

show abstract

Development of a reconstruction methodology for the X-Ray spectrum of a medical LinAc positioning flat panel

Juste

Morató

Miró

et al. 2020

Radiation Physics and Chemistry

View full text Add to dashboard Cite

VARIAN CLINAC 6 MeV Photon Spectra Unfolding using a Monte Carlo Meshed Model

Cited by 4 publications

References 7 publications

Toolkit implementation to exchange phase-space files between IAEA and MCNP6 monte Carlo code format

Toolkit implementation to exchange phase-space files between IAEA and MCNP6 monte Carlo code format

Eines computacionals avançades per a planificació radioterapèutica mitjançat simulacions Monte Carlo

Development of a reconstruction methodology for the X-Ray spectrum of a medical LinAc positioning flat panel

Contact Info

Product

Resources

About