Modélisation analytique de la diffusion de photons à partir de filtres de lissage dans des faisceaux de photonthérapie

Des modèles analytiques pour le calcul des distributions de diffusion à partir de filtres de lissage dans des faisceaux de photonthérapie sont présentés. Il est démontré que la quantité de diffusion avec des filtres à haut numéro atomique peut varier de 2 % dans des faisceaux de 4 MV à 10 % pour des faisceaux de 24 MV. L'utilisation de filtres à bas numéro atomique peut augmenter la quantité de diffusion par un facteur de 2. La dépendance par rapport à l'angle d'ouverture du collimateur principal est assez importante, car un angle d'ouverture plus grand nécessite un filtre plus épais, ce qui augmente la fraction de diffusion du faisceau filtré. La diffusion fait agir le filtre comme une source étendue de radiation extrafocale. La distribution source pour les filtres monomédia est montrée comme presque triangulaire. L'intégration dans la vue de l'œil du point de calcul sur la partie visible de la source de diffusion du filtre donne la fraction de diffusion de la fluence d'énergie totale incidente sur le patient. Le "penchement" des profils de dose pour les champs asymétriques, bien connu expérimentalement, est expliqué par le modèle. Pour une modélisation complète des distributions de diffusion de tête dans la planification du traitement, le modèle présenté doit être combiné avec des modèles décrivant également la diffusion des collimateurs, des modulateurs auxiliaires tels que les coins et les filtres de compensation, et la diffusion de retour du collimateur vers le moniteur de faisceau.