發(fā)布時(shí)間：2017-05-18 18:17

  本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用重離子束輸運(yùn)過程的Geant4模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本工作利用Geant4 toolkit編寫粒子束在物質(zhì)中輸運(yùn)過程的蒙特卡洛模擬程序,計(jì)算了光子、質(zhì)子以及~(12)C離子、~(16)O離子在類人體組織中的傳能線密度。通過模擬程序的可視化可以清楚的觀察到每個(gè)粒子在人體組織內(nèi)的運(yùn)動(dòng)徑跡和相關(guān)的物理過程,根據(jù)這些粒子束輸運(yùn)的物理特性來研究它們在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,主要的工作如下: 首先介紹了放射治療的發(fā)展以及我國重離子治療的現(xiàn)狀,然后從理論上研究了放射治療的物理和生物學(xué)基礎(chǔ)。 編程思想以及數(shù)據(jù)處理的過程是本工作的重要的環(huán)節(jié)之一,在這部分內(nèi)容中討論了設(shè)計(jì)程序的整體結(jié)構(gòu),以及人體結(jié)構(gòu)模型的建立和粒子源的實(shí)現(xiàn)。 利用程序的可視化觀察離子輸運(yùn)過程的徑跡及其特點(diǎn)來研究質(zhì)子和~(17)C離子的在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。同種粒子不同能量以及不同能量的不同粒子在輸運(yùn)過程中都有它們各自的特點(diǎn),根據(jù)這些不同的物理特性研究了它們在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用差別。研究了~(12)C離子在輸運(yùn)過程中的部分碎片對總劑量的貢獻(xiàn)以及次級(jí)中子在整個(gè)過程中的能量損失機(jī)制和它在放射治療中的影響。
【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：R815
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 引言8-18
• 1.1 放射治療的發(fā)展歷史9-11
• 1.2 我國重離子治癌發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 離子束輸運(yùn)過程研究的意義13-16
• 參考文獻(xiàn)16-18
• 第二章 重離子束治療的物理和生物學(xué)基礎(chǔ)18-32
• 2.1 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用18-19
• 2.2 帶電粒子在物質(zhì)中的能量損失19-22
• 2.2.1 電子阻止本領(lǐng)19-20
• 2.2.2 核阻止本領(lǐng)20-22
• 2.3 重離子核反應(yīng)22-23
• 2.4 線性能量傳遞(Linear Energy Transfer，，LET)23-24
• 2.5 細(xì)胞的存活曲線24-28
• 2.5.1 靶學(xué)說24-25
• 2.5.2 細(xì)胞存活曲線25-28
• 2.6 相對生物學(xué)效應(yīng)28-29
• 2.7 LET與相對生物效應(yīng)29
• 2.8 細(xì)胞的修復(fù)能力對RBE值的影響29-31
• 參考文獻(xiàn)31-32
• 第三章 編程思想及數(shù)據(jù)處理32-44
• 3.1 編程工具介紹32-35
• 3.1.1 Geant4 toolkit簡介32-34
• 3.1.2 數(shù)據(jù)處理工具PAW簡介34-35
• 3.2 程序的整體結(jié)構(gòu)35-36
• 3.3 模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立36-37
• 3.3.1 Geant4中人體組織模型的實(shí)現(xiàn)36-37
• 3.3.2 模擬粒子源的實(shí)現(xiàn)37
• 3.4 物理模型37-41
• 3.4.1 電磁相互作用模型39-41
• 3.5 文件的輸入41-43
• 參考文獻(xiàn)43-44
• 第四章 重離子束輸運(yùn)過程及醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究44-72
• 4.1 重離子束用于腫瘤放射治療的基礎(chǔ)理論44-50
• 4.1.1 腫瘤中乏氧細(xì)胞的再充氧45-48
• 4.1.2 細(xì)胞受照射亞致死損傷后的修復(fù)48-49
• 4.1.3 細(xì)胞群增殖的再分布49
• 4.1.4 細(xì)胞群中存活細(xì)胞的再增殖49-50
• 4.2 質(zhì)子與~(12)C離子在輸運(yùn)過程性質(zhì)的研究50-54
• 4.2.1 MCHIT(Monte Carlo model for Heavy-ion Therapy)模型50-51
• 4.2.2 質(zhì)子與~(12)C離子的輸運(yùn)過程51-54
• 4.3 質(zhì)子和重離子束在類組織中的深度-劑量的研究54-58
• 4.3.1 不同離子束在類組織中的深度-劑量分布54-55
• 4.3.2 不同能量的離子束在類組織中的深度-劑量分布55-58
• 4.4 ~(12)輸運(yùn)過程中碎片的研究58-62
• 4.5 次級(jí)中子碎片在輸運(yùn)過程中的劑量分布62-66
• 4.5.1 低能中子63-65
• 4.5.2 高能中子65-66
• 4.6 C離子束放射治療的研究66-70
• 4.6.1 C離子束治療的適應(yīng)癥66-67
• 4.6.2 C離子束治療對正常組織的放射損傷67-68
• 4.6.3 C離子束治療的其他方面68
• 4.6.4 C離子束治療的優(yōu)點(diǎn)和局限性68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 第五章 總結(jié)72-74
• 5.1 本文的主要工作72-73
• 5.2 程序中的問題73
• 5.3 展望73-74
• 發(fā)表文章74-76
• 致謝76

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 奉光華;重離子束治療腫瘤的蒙特卡羅模擬研究[D];南華大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用重離子束輸運(yùn)過程的Geant4模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：376795