降方差技术对伽马刀单源剂量场蒙特卡罗模拟计算效率和模拟结果准确性影响

目的：评价4种降方差技术（使用环形计数网格、设置较高的电子截止能量、部分结构内终止电子跟踪和源出射方向偏倚采样）对伽马刀单源剂量场蒙特卡罗模拟计算效率及模拟结果准确性的影响。方法使用蒙特卡罗程序MCNP对伽马刀单源结构进行建模，分别采用4种降方差技术模拟水模内剂量场分布，比较计算效率和模拟结果的准确性。结果上述方法均能显著提高计算效率，且对模拟结果准确性影响不大（相对误差＜2.5％）。但当所使用的电子截止能量高于50 keV时，因过度忽略了高能电子的散射作用及散射电子对半影区的剂量贡献，模拟结果出现较大误差。因过度忽略了高能电子的散射作用及散射电子对半影区的剂量贡献，在严重高估Profile平台区剂量的同时也严重低估了半影区剂量。结论合理使用降方差技术能显著提高伽马刀单源模拟的计算效率，但需认真考虑其对模拟结果准确性的影响。