Inter-comparison of Dose Distributions Calculated by FLUKA, GEANT4, MCNP, and PHITS for Proton Therapy

GEANT4, FLUKA, MCNPX及びPHITSを用いて計算された陽子治療に関する線量プロファイルの相互比較

Yang, Z.-Y.*; Tsai, P.-E.; Lee, S.-C.*; Liu, Y.-C.*; Chen, C.-C.*; 佐藤 達彦   ; Sheu, R.-J.*

Yang, Z.-Y.*; Tsai, P.-E.; Lee, S.-C.*; Liu, Y.-C.*; Chen, C.-C.*; Sato, Tatsuhiko; Sheu, R.-J.*

広く普及している4つの放射線挙動解析コードGEANT4, FLUKA, MCNPX及びPHITSについて、ペンシルビーム照射条件により陽子治療計画への適用性を検証した。最初の条件として、水ファントムへの単色陽子照射を仮定し、各コードによる深度線量曲線の積分値(IDDCs)を比較した。2つ目のケースとして、エネルギーが分布する陽子ビーム照射に関するIDDCsを検証した。これらの結果は、米国ニュージャージのProCure陽子治療センターにおける実験結果と比較した。実測値に対する各コードによる結果は一定でなく、ファントム中の浅い領域やBraggピーク付近で線量の計算値で差が生じることを確認した。この他、3つ目ケースとして、拡大ブラッグピーク(SOBP)の調査を進めている。

Four widespread used Monte Carlo simulation and transport codes, including GEANT4, FLUKA, MCNPX, and PHITS, are employed to calculate the integrated depth dose curves inside a water phantom for proton radiotherapy, and the results are compared with the experimental data carried out at the ProCure proton therapy center in New Jersey, USA. This is a collaborative study of JAEA, National Tsing Hua University, and ProCure proton therapy center, and this study aims to provide practical information regarding the accuracy and computing efficiency of each Monte Carlo codes for code users as well as the benchmark for further model improvement in each code.