基于蒙特卡罗方法的射波刀剂量学特点的研究

发布时间：2017-09-02 22:06

  本文关键词：基于蒙特卡罗方法的射波刀剂量学特点的研究

  更多相关文章： 射波刀 蒙特卡罗方法 剂量校准 射线质指数

【摘要】：论文以射波刀为研究对象,用蒙特卡罗方法研究了800 MU/min射波刀的剂量学特点。目的：建立射波刀的蒙特卡罗剂量计算模型,模拟计算并分析射波刀的剂量学特点；在Alfonso等人新公式的基础上提出一种新的校准方法,并计算了修正因子。方法：调研大量文献,用BEAMnrc子程序构建射波刀机头模型,并通过与测量数据对比来调整并验证其模型的正确性；利用BEAMDP.DOSXYZnrc及EGS_chamber子程序分析射波刀的剂量学特点；在Alfonso等人新公式的基础上,在射波刀和直线加速器或~(60)Co射束之间建立某种联系,用于计算射波刀绝对剂量校准时的修正因子k_(QCK,QLINA)或K_(QCK,Q60CO)。结果：1.蒙特卡罗模拟得到射波刀的初始源参数为E=6.5 MV,FWHM=2 mm;2.蒙特卡罗计算得到半导体PTW60012结构中环氧树脂的密度为1.78 g cm-3；3.对于大于10 mm射野的准直器水模中模拟的PDD值与测量数据的误差都在2%以内,5 mm、7.5 mm准直器射野蒙卡模拟值与测量值之间误差较大,20 cm深度处误差分别达到4.27%、2.86%；而同时模拟半导体,各深度处模拟值与测量值误差在2%以内；4.对于大于20 mm射野,蒙特卡罗计算的OAR与测量之间的误差在3%以内。对于小于20 mm的射野,误差最大不超过5%;5.射波刀三个最小射野S_(o,p)的修正因子分别为：0.953、0.956、0.973；6.光子谱峰值能量为0.38MeV,光子平均能量为1.57 MeV；7.出射光子强度比电子强度高出3个数量级；8.光子角分布集中在与中心轴成5°范围内,而电子角分布范围较大；9.根据TG-51号协议、TRS398报告测量并经等量方形射野转换得到的指形电离室FC-65G的kQ(k_Q, Q_0)分别为为0.995、0.994；10.根据两种协议获得射波刀下测量的PDD_(10), TPR_(20,10)与通过等量方形射野转换确定的射波刀射线质的PDD10, TPR20,10之间的误差分别为：2.77%、3.60%。这一结果验证了Xiong and Rogers结论的正确性；11.三种常见指形电离室(NE2571、Exradin A12、PTW30010)对于射波刀与典型6MV加速器之间绝对剂量校准时的修正因子K_(QCK,QLTAC)分别为1.0012、1.0013、1.0009；与~(60)Co之间的绝对剂量校准时的修正因子k_(QCK,Q60)分别为0.9942、0.9953、0.9909。结论：1.所建立的射波刀蒙特卡罗模型很好地验证了射波刀的百分深度剂量、离轴比、总散射因子,但对于两个最小准直器射野(5 mm、7.5mm),半导体测量的数据必须经过修正才能应用,模拟得出的射波刀的剂量学特点对于临床及辐射防护都有一定意义；2.根据提出的新方法,利用模拟结果可以方便且精确地对射波刀进行剂量校准。
【关键词】：射波刀 蒙特卡罗方法 剂量校准 射线质指数
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.55
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-14
• 立题依据11-12
• 国内外研究现状12
• 主要技术路线12-13
• 全文内容13-14
• 第一章 介绍14-21
• 1.1 射波刀14-15
• 1.2 目前射波刀绝对剂量校准方法15-18
• 1.2.1 TG-51协议的一般形式15-16
• 1.2.2 射束质量转换因子16-18
• 1.3 小射野剂量学18-21
• 1.3.1 小射野的形成条件及剂量测量的探测器18-19
• 1.3.2 小射野吸收剂量公式19-20
• 1.3.3 K_(Q_(msr),Q)~(f_(msr),f_(ref))的获得方法20-21
• 第二章 射波刀机头模型的构建及其射束剂量学特点研究21-41
• 2.1 实验测量21-22
• 2.1.1 实验材料21
• 2.1.2 测量方法21-22
• 2.2 蒙特卡罗模拟22-29
• 2.2.1 射波刀治疗头的模拟：BEAMnrc22-26
• 2.2.2 水模体中半导体PTW60012的模拟：egs_chamber26-28
• 2.2.3 水模体中体元剂量计算：DOSXYZnrc28-29
• 2.2.4 射波刀无法测量的剂量学特点分析：BEAMDP29
• 2.3 结果与讨论29-40
• 2.3.1 射波刀模型及PTW60012模型确立29-33
• 2.3.2 射波刀射束特点33-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第三章 射波刀绝对剂量校准—修正因子的获得41-50
• 3.1 验证两个协议(AAPMTG-51、TRS398)对于射波刀校准的适用性及xiong等人的观点41-43
• 3.1.1 实验测量41-42
• 3.1.2 结果与讨论42-43
• 3.2 基于新公式,计算射波刀校准时与标准6 MV常规直线加速器射束或~(60)Co射束之间的修正因子43-49
• 3.2.1 研究的理论基础43-44
• 3.2.2 蒙特卡罗模拟44-47
• 3.2.3 结果47
• 3.2.4 讨论47-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第四章 全文总结50-54
• 4.1 结论50-51
• 4.2 论文的创新点51-52
• 4.3 存在的问题与展望52-54
• 参考文献54-59
• 中英文缩略词对照59-62
• 综述 小射野的剂量学62-71
• 参考文献68-71
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文71-72
• 致谢72-73

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本文编号：781124