Vergleich MonteCarlo berechneter Dosisverteilungen für Mammographiesysteme mit TLD-Messungen

Zielsetzung:

Mittels MonteCarlo-Simulationen (MC) sollen mit Thermolumineszenzdosimetern (TLD) in drei speziellen Mammaphantomen aus gewebeähnlichem Bolusmaterial an einem Philips MicroDose L30 und Siemens Mammomat Novation DR [1] gemessene Dosisverteilungen verifiziert werden.

Material und Methodik:

Für die MC-Simulationen wurde PENELOPE 2014 [2] verwendet. Das für die TLD-Messungen verwendete weiche Bolusmaterial der drei Phantome (10 × 10 × 2 cm³, 15 × 15 × 4 cm³ und 20 × 20 × 6 cm³) wurde anhand von gemessenen Schwächungsdaten aus den Elementen des ICRU-Weichgewebes für die MC-Simulation in seiner Zusammensetzung optimiert. Die Röntgenspektren der Strahlqualitäten (kV, bzw. Anodenmaterial/Filter) der TLD-Messungen wurden mit dem Online-Tool Simulation of X-ray Spectra von Siemens erstellt [3]. Die MC-Simulationen und TLD-Daten wurden im Hinblick auf die sich aus den Dosisverteilungen ergebende mittlere Parenchymdosis (AGD) verglichen.

Ergebnisse:

Die Ergebnisse der AGD der MC-Simulationen sind in guter Übereinstimmung mit den TLD-Daten. Die Abweichungen der TLD-Messungen mit dem Siemens System (W/Rh) betragen 9,4% für das kleine, 2,2% für das mittlere und 1,3% für das große Phantom. Für die Messungen mit dem Philips System (W/Al) sind die Abweichungen 15,9% für das kleine, 0,0% für das mittlere und 12,1% für das große Phantom. Weiter konnten Abweichungen von bis zu 69,4% zwischen der MC berechneten bzw. der TLD-gemessenen AGD und der Angabe im DICOM-Header des Philips-Systems registriert werden.

Schlussfolgerungen:

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die real gemessenen Dosisverteilungen mit MC-Simulationen auf Plausibilität überprüft werden konnten. Besondere Aufmerksamkeit ist bei der MC-Simulation vor allem auf die Berücksichtigung des Heel-Effekts und die exakte Nachbildung der Messgeometrie im MC-Code zu legen. [1] M. Buchgeister, R. Leben, M. Roll, R. Juran; RöFo, 185 (2013) S274. [2] F. Savat, PENELOPE 2014, www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/nea-1525 [3] www.oem-products.siemens.com/x-ray-spectra-simulation