基于蒙特卡罗方法的硼中子俘获治疗非小细胞肺癌剂量学研究

发布时间：2018-03-18 20:21

  本文选题：硼中子俘获治疗　切入点：非小细胞肺癌　出处：《南京航空航天大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：硼中子俘获治疗(BNCT)作为一种结合靶向性与重离子治疗特点的放射治疗方式,其治疗中国癌症死亡率第一的非小细胞肺癌具有独特优势。但BNCT治疗非小细胞肺癌的可行性及各关键参数对疗效的影响规律仍需深入研究,且需针对性地制定剂量优化方案以提高其疗效并保障患者辐射安全。本文基于中国辐射仿真人体模型,建立不同的非小细胞肺癌模型,采用蒙特卡罗软件MCNP5研究了中子源、硼浓度对不同类型非小细胞肺癌BNCT剂量学的影响规律,并确定BNCT治疗不同非小细胞肺癌的可行性和可治疗条件;同时,提出并研究了中子源多射野照射法和增设皮肤保护层法的剂量优化方法。主要研究内容及结果如下:1)针对晚期弥散非小细胞肺癌的BNCT治疗可行性问题,研究了加速器源和反应堆源两种中子源对BNCT治疗弥散非小细胞肺癌剂量学的影响,结果表明治疗时间较短的加速器中子源更适合治疗该非小细胞肺癌;研究了肺癌与健康器官内硼浓度比值不变、改变时的两种硼浓度分布模型对BNCT剂量学影响,结果揭示肺癌区、健康器官的剂量率均随硼浓度的增加而增加,当肺癌区硼浓度30 ppm且与健康组织硼浓度的比值大于2.5:1时,即可进行BNCT治疗;考虑到未来BNCT在中国的应用和发展,研究了中国在建的中硼中子源治疗弥散非小细胞肺癌剂量学,结果表明在适合的硼浓度条件下其可治疗弥散非小细胞肺癌。2)针对不同类型局部非小细胞肺癌的BNCT治疗可行性问题,研究了加速器源和反应堆源两种中子源治疗不同位置非小细胞肺癌的剂量学,结果揭示反应堆中子源和加速器中子源分别更适合治疗深、浅部肺癌;研究了中硼中子源治疗不同人群体内不同体积非小细胞肺癌的剂量学,结果显示肿瘤体积越大治疗时间越长且肿瘤剂量均匀性下降,中硼中子源更适合于成年人群和小体积肺癌的治疗;研究了在中硼中子源治疗不同位置非小细胞肺癌的剂量学,结果表明深部肿瘤所需的治疗时间更长,且治疗深部肿瘤时健康组织器官所接受的剂量更大。3)针对局部非小细胞肺癌的剂量优化需求,提出中子源多射野照射法和增设皮肤保护层法。研究了中子源立体排布方式及照射时间权重对剂量优化和治疗时间的影响,结果显示中子源多射野照射法可有效降低健康组织吸收剂量、提高肿瘤剂量均匀性;研究了不同皮肤保护层方案对剂量优化和治疗时间的影响,结果表明0.6 cm厚碳酸锂材料作皮肤保护层使皮肤剂量降低了42%,有效提高了BNCT治疗局部非小细胞的可行性。本文阐明了BNCT治疗弥散非小细胞肺癌和不同大小、位置的局部非小细胞肺癌等不同类型肺癌时需满足的特定中子源及硼浓度条件,并创新性地提出了中子源多射野照射方案、增设皮肤保护层方案两种BNCT剂量优化方案,为未来BNCT临床治疗肺癌的可行性判断及辐射剂量优化与防护工作提供有力的参考。
[Abstract]:Boron neutron capture therapy (BNCT) as a combination of targeted radiotherapy with heavy ion treatment characteristics, the treatment of cancer mortality Chinese first non-small cell lung cancer has a unique advantage. But the influence of the feasibility of BNCT in the treatment of non-small cell lung cancer and the key parameters on the effect still need further study, and according to the dose optimization scheme to improve its efficacy and security in patients with radiation safety. This paper Chinese radiation simulation model based on the human body, the establishment of different non small cell lung cancer model, study the neutron source by using Monte Carlo software MCNP5. The effect of boron concentration on the different types of non-small cell lung cancer BNCT dosimetry, and to determine the feasibility of BNCT in different treatment non small cell lung cancer and treatment conditions; at the same time, proposed and studied neutron source beam irradiation and additional dose optimization method of skin protection layer method. 瑕佺爺绌跺唴瀹瑰強缁撴灉濡備笅:1)閽堝�规櫄鏈熷讥鏁ｉ潪灏忕粏鑳炶偤鐧岀殑BNCT娌荤枟鍙�琛屾�ч棶棰，

本文编号：1631154