医用加速器X-射线射野剂量分布的蒙特卡罗模拟与实验测量

用电离室测量及蒙特卡罗方法计算水模体中瓦里安6 MV X-射线射野的百分深度剂量和射野离轴比,对测量和计算结果进行比较和分析。结果表明:10 cm×10 cm射野百分深度剂量在0-20 cm深度范围内,按2 mm/2%标准,?≤1的通过率为96.47%,按3 mm/3%标准,?≤1的通过率为99.23%;射野离轴比按2 mm/2%标准,?≤1的通过率为97.56%,按3 mm/3%标准,?≤1的通过率为99.42%;10 cm×10 cm射野深度剂量中的电子线份额为5.3%,40 cm×40 cm射野深度剂量中的电子线份额为15.2%。通过电离室测量和蒙特卡罗计算的方法能够确定X-射线射野的剂量分布特性。     

一种立体定向二极管探测器的小射野剂量特征研究

对一种立体定向二极管IBA SFD探测器的小射野剂量学特征进行实验研究。分别测量了IBA SFD和人造金刚石PTW 60019探测器的剂量率响应、百分深度剂量、离轴比和总散射因子，并进行比较。立体定向二极管随剂量率增大的过响应比人造金刚石大，相对偏差不超过0.7%。射野为1?cm×1?cm时，立体定向二极管的百分深度剂量在峰值附近比人造金刚石大，相对偏差小于2.1%，在深度较大区域比人造金刚石小，相对偏差小于-4.2%。射野为1?cm×1?cm时，立体定向二极管的离轴比在半影区比金刚石小，相对偏差可达15.2%。射野大于1?cm×1?cm时，立体定向二极管的总散射因子小于人造金刚石，相对偏差小于-1.3%；射野为1?cm×1?cm时，立体定向二极管的总散射因子大于人造金刚石，相对偏差约2.5%。立体定向二极管探测器的小射野剂量学特征并不是很理想。      

医用直线加速器的Monte Carlo模拟

用EGSnrc/BEAMnrc程序对Varian 600C医用直线加速器进行模拟.通过模拟结果和测量结果相比较,确定加速器治疗头的入射电子柬参数,并分析入射电子束参数对百分深度剂量和离轴比的影响、射野大小对百分深度剂量的影响.模拟结果和测量结果相当一致,模拟结果可用于进一步的研究工作.     

快中子治癌束剂量特性研究

我国第一台中子治癌装置由３５ＭｅＶ质子＋Ｂｅ反应产生的快中子束已在临床中取得初步结果。其剂量测试系统的监测室积分电荷－标准体模内中子吸收剂量校正因子ｋ＿（ｃｏｒ）值，在标准源皮距（１３７，３ｃｍ）、标准射野（９ｃｍ×９ｃｍ）和深度９ｃｍ条件下测得，在半年内２０次测量的相对标准差为±０．６３％。本文研究了不同射野尺寸对水模体内中子束深部剂量曲线的影响，大的射野尺寸将获得较高深部剂量。对于上述标准射野和源皮距，１０ｃｍ深处相对水模体前表面的剂量为５２％，与美国费米实验室相近几何条件下测得的中子束的相时深部剂量（６３％）相近。离轴比为１０．５％，略优于费米实验室的（１４／）。     

肺密度变化对组织吸收剂量影响的模拟研究北大核心CSCD

为探究由呼吸运动引起的肺组织物理特性变化对肺组织及肿瘤组织吸收剂量的影响,基于蒙特卡罗方法进行模拟计算,使用EGSnrc(electron gamma shower software toolkit)程序将收集的不同密度肺组织数据转换成对应模体材料,建立不同呼吸状态下的组织模型,计算在不同射野照射下的百分深度剂量与离轴比差异,并探讨对目前常见照射技术的影响。结果表明,射野越小不同呼吸状态下组织吸收剂量差异越明显,在10 cm×10 cm射野下肺组织模体吸收剂量无明显差异,肿瘤模体吸收剂量最大降低3.86%;当射野小于5 cm×5 cm时上游肺组织模体吸收剂量随深度增加呈先增大后减小的趋势;在1 cm×1 cm时肺组织体膜吸收剂量差异最大达46.87%,肿瘤模体吸收剂量在1 cm×1 cm时差异最大达6.97%。同时在小野照射下低密度组织中存在明显的电子不平衡现象。在三维适形技术下呼吸运动引发的组织剂量差异小于调强及立体定向放射治疗,在呼吸门控技术下临床医生可结合TPS(treatment planning system)算法在吸气末进行靶区勾画,可降低正常肺组织剂量同时提高靶区剂量。     

西门子直线加速器均整和未均整射束的光子束剂量学特性

利用BEAMnrc和DOSXYZnrc蒙特卡罗程序研究西门子直线加速器6 MV能量均整和未均整光子束的剂量学特点。比较两种射束的深度剂量分布、离轴比剂量分布、中心轴剂量率和总散射因子。结果表明,未均整射束各射野的百分深度剂量均比均整射束的低;中心轴剂量率比均整射束大,且两种射束中心轴剂量率比值随射野和深度的增加逐渐下降;除此之外,未均整射束的半影宽度及总散射因子随深度的变化趋势均比均整射束小。未均整射束的剂量学优势可用于临床应用。     

基于蒙特卡罗方法对光子束剂量沉积核的研究

用蒙特卡罗的程序BEAMnrc模拟西门子加速器6 MV光子束,由BEAMdp子程序分析得到不同射野的能谱分布和平均能量,并建立相应模拟源(能谱源与单能源),由DOSXYZnrc子程序使用模拟源笔形束,在标准水模体中计算最大剂量深度处的剂量沉积核,以比较不同源对剂量沉积的影响。结果表明,不同射野下获得的能谱源对剂量沉积的差异较小,最大百分剂量差1.47%;使用平均能量的单能源剂量差别较大,最大达6.28%。而对于利用同一射野下能谱源和单能源计算的剂量核进行比较,最大百分剂量差在9%以上,甚至达到13.2%。由此可见,剂量沉积核具有光子能量依赖性,由于加速器产生的光子束是具有能谱分布的,只利用某一单能源来进行剂量计算会造成较大的误差,使用能谱源计算剂量沉积核会更为准确。     

医用电子直线加速器的测量

本文概要介绍了加速器的一般知识和测量准备工作，较详细地介绍了对加速器吸收量，百分深度剂量，射线能量，射野离轴比，射野均坦度等几个主要项目的测量和计算方法，并重点强调了对加速器进行正确可靠的剂量，是放射治疗质量保证和质量控制的重要环节。     

医用加速器电子治疗模式的BEAM程序分析

医用电子直线加速器XHA9在水模体中的实测曲线显示出其标称能量低、表面剂量偏高等现象。为寻求解决途径，用蒙特卡罗程序BEAM对XHA97MeV电子治疗模式E7建立了初始电子束模型，并计算了水模中的百分深度剂量（PDD）曲线，分析了各部件产生的电子对治疗电子束的贡献，确定限光筒产生的大量低能电子是导致出现标称能量低、表面剂量偏高等现象的主要原因。通过修改限光筒、散射箔等部件，分步优化了治疗头结构。模拟计算结果表明：优化方案提高了加速器的标称能量，降低了表面剂量和轫致辐射剂量，使剂量均匀性得到明显改善。     

6 MV Truebeam治疗头的MC模拟与特性研究

用MC程序EGSnrc准确快速地模拟6 MV Varian Truebeam医用直线加速器治疗头,分析其能谱特性,并验证模拟结果的准确性,为后续更精确的剂量计算建立基础。以Varian公司提供的出束窗口位置处的IAEA相空间文件作为输入源,模拟计算源皮距为100 cm,射野大小为10 cm×10 cm的治疗野平面上的粒子相空间分布,并以此粒子相空间数据为基础进一步模拟计算了边长为30 cm的标准水体模中的剂量分布。通过对数据分析得到了治疗野平面上的粒子能谱、角分布、平均能量、粒子注量等信息,以及均匀水体模中光子的百分深度剂量和离轴比,所得结果与文献报道符合较好。结果表明EGSnrc程序能够准确快速地模拟加速器治疗头,其剂量的模拟计算结果可为临床放射治疗供很好参考。