放射性束~9C增强生物学效应的蒙特卡罗模拟研究

发布时间：2017-06-29 07:06

  本文关键词：放射性束~9C增强生物学效应的蒙特卡罗模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：与传统的X射线放疗相比,重离子射线放疗有着更优化的物理学剂量分布以及更高的生物学效应。这使得重离子束能够在杀死肿瘤细胞的同时,在正常组织中沉积更少的能量。因此,重离子束被认为是目前最好的放射治疗用射线。尽管如此,研究更好更优化的放疗用射线的研究仍在继续。2002年,李强等人提出了使用放射性衰变粒子束作为放射治疗射线,并取得了较好的实验结果。实验表明,比起传统的12C射线,9C射线的相对生物学效应增加了几乎2倍,同时,在入射通道上沉积的剂量与12C射线一致。为了从理论上验证9C射线在靶区生物学效应增强的效应的机理,我们对9C射线布拉格峰区附近的生物学效应做出模拟。首先我们在基于Geant4的GATE程序包中构建了肿瘤组织模型,并使用9C,12C射线对其照射;然后我们使用自编写的基于Local Effect Model理论的程序,对9C粒子衰变,碳离子和次级粒子击中细胞核等过程进行模拟,并计算其生物学效应,得到辐照后细胞的存活率。比较了光子,9C和12C射线的相对生物学效应。最终从理论上证实了9C射线生物学效应增强的机理。为了进一步完善我们的模拟,我们开启了下一步研究,即研究展宽布拉格峰后的9C射线对肿瘤组织照射的模拟。目前实验在数据库的优化和建立阶段。总而言之。根据目前已有的模拟结果,9C射线在靶区的生物学效应增强,源于其衰变产生的次级粒子,一方面提高了靶区受到的总剂量,另一方面提高了在细胞内团簇损伤的比例。如果在靶区产生相同的生物学效应,比起传统的12C射线,9C射线将在正常组织中沉积更少的剂量,对正常组织起到更好的保护作用。
【关键词】：重离子放疗 放射性9C束 β衰变缓发 RBE增强效应 团簇损伤
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(近代物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O571.6;R730.55
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 引言11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 重离子束放射治疗原理12-17
• 1.3 放射性~9C射线17-18
• 1.4 研究目的及意义18
• 1.5 研究对象及方法18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 文献综述20-32
• 2.1 各代LEM模型简介20-25
• 2.2 基于GEANT4的GATE程序包简介25-31
• 2.3 小结31-32
• 第三章 单能~9C射线入射模拟32-50
• 3.1 单层细胞模型的构建32-33
• 3.2 射线入射模拟及衰变模拟33-41
• 3.3 使用LEM模型计算得到RBE41
• 3.4 结果和讨论41-49
• 3.5 小结49-50
• 第四章 复合能量 ~9C射线入射模拟50-54
• 4.1 总体思路50
• 4.2 数据库的建立50-52
• 4.3 复合能量~9C射线入射模拟及循环算法设计52-53
• 4.4 总结53-54
• 第五章 结果与展望54-56
• 参考文献56-60
• 作者简历60-61
• 发表文章61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李强,周光明,王菊芳,李文建,卫增泉;仓鼠V79细胞对加速碳离子的辐照致死效应[J];辐射研究与辐射工艺学报;2000年02期

2 王菊芳,周光明,何静,李文建,李强,党秉荣,李兴林,温小琼,颉红梅,卫增泉,高清祥;不同LET碳离子对V79细胞辐射敏感性的影响[J];辐射研究与辐射工艺学报;2001年01期

3 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 党秉荣;T.els釨esser;M.Scholz;;重离子辐射生物细胞RBE计算[A];第二届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2005年

2 邴涛;党秉荣;谢漪;李文建;胡相凯;;面向生物学对象的离子治疗模式的基础研究[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 田立恒;放射性束~9C增强生物学效应的蒙特卡罗模拟研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2016年

  本文关键词：放射性束~9C增强生物学效应的蒙特卡罗模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：496947