本文關鍵詞：基于蒙特卡羅方法的射波刀劑量學特點的研究

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【摘要】：論文以射波刀為研究對象,用蒙特卡羅方法研究了800 MU/min射波刀的劑量學特點。目的：建立射波刀的蒙特卡羅劑量計算模型,模擬計算并分析射波刀的劑量學特點；在Alfonso等人新公式的基礎上提出一種新的校準方法,并計算了修正因子。方法：調研大量文獻,用BEAMnrc子程序構建射波刀機頭模型,并通過與測量數據對比來調整并驗證其模型的正確性；利用BEAMDP.DOSXYZnrc及EGS_chamber子程序分析射波刀的劑量學特點；在Alfonso等人新公式的基礎上,在射波刀和直線加速器或~(60)Co射束之間建立某種聯系,用于計算射波刀絕對劑量校準時的修正因子k_(QCK,QLINA)或K_(QCK,Q60CO)。結果：1.蒙特卡羅模擬得到射波刀的初始源參數為E=6.5 MV,FWHM=2 mm;2.蒙特卡羅計算得到半導體PTW60012結構中環(huán)氧樹脂的密度為1.78 g cm-3；3.對于大于10 mm射野的準直器水模中模擬的PDD值與測量數據的誤差都在2%以內,5 mm、7.5 mm準直器射野蒙卡模擬值與測量值之間誤差較大,20 cm深度處誤差分別達到4.27%、2.86%；而同時模擬半導體,各深度處模擬值與測量值誤差在2%以內；4.對于大于20 mm射野,蒙特卡羅計算的OAR與測量之間的誤差在3%以內。對于小于20 mm的射野,誤差最大不超過5%;5.射波刀三個最小射野S_(o,p)的修正因子分別為：0.953、0.956、0.973；6.光子譜峰值能量為0.38MeV,光子平均能量為1.57 MeV；7.出射光子強度比電子強度高出3個數量級；8.光子角分布集中在與中心軸成5°范圍內,而電子角分布范圍較大；9.根據TG-51號協議、TRS398報告測量并經等量方形射野轉換得到的指形電離室FC-65G的kQ(k_Q, Q_0)分別為為0.995、0.994；10.根據兩種協議獲得射波刀下測量的PDD_(10), TPR_(20,10)與通過等量方形射野轉換確定的射波刀射線質的PDD10, TPR20,10之間的誤差分別為：2.77%、3.60%。這一結果驗證了Xiong and Rogers結論的正確性；11.三種常見指形電離室(NE2571、Exradin A12、PTW30010)對于射波刀與典型6MV加速器之間絕對劑量校準時的修正因子K_(QCK,QLTAC)分別為1.0012、1.0013、1.0009；與~(60)Co之間的絕對劑量校準時的修正因子k_(QCK,Q60)分別為0.9942、0.9953、0.9909。結論：1.所建立的射波刀蒙特卡羅模型很好地驗證了射波刀的百分深度劑量、離軸比、總散射因子,但對于兩個最小準直器射野(5 mm、7.5mm),半導體測量的數據必須經過修正才能應用,模擬得出的射波刀的劑量學特點對于臨床及輻射防護都有一定意義；2.根據提出的新方法,利用模擬結果可以方便且精確地對射波刀進行劑量校準。
【關鍵詞】：射波刀 蒙特卡羅方法 劑量校準 射線質指數
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R730.55
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-14
• 立題依據11-12
• 國內外研究現狀12
• 主要技術路線12-13
• 全文內容13-14
• 第一章 介紹14-21
• 1.1 射波刀14-15
• 1.2 目前射波刀絕對劑量校準方法15-18
• 1.2.1 TG-51協議的一般形式15-16
• 1.2.2 射束質量轉換因子16-18
• 1.3 小射野劑量學18-21
• 1.3.1 小射野的形成條件及劑量測量的探測器18-19
• 1.3.2 小射野吸收劑量公式19-20
• 1.3.3 K_(Q_(msr),Q)~(f_(msr),f_(ref))的獲得方法20-21
• 第二章 射波刀機頭模型的構建及其射束劑量學特點研究21-41
• 2.1 實驗測量21-22
• 2.1.1 實驗材料21
• 2.1.2 測量方法21-22
• 2.2 蒙特卡羅模擬22-29
• 2.2.1 射波刀治療頭的模擬：BEAMnrc22-26
• 2.2.2 水模體中半導體PTW60012的模擬：egs_chamber26-28
• 2.2.3 水模體中體元劑量計算：DOSXYZnrc28-29
• 2.2.4 射波刀無法測量的劑量學特點分析：BEAMDP29
• 2.3 結果與討論29-40
• 2.3.1 射波刀模型及PTW60012模型確立29-33
• 2.3.2 射波刀射束特點33-40
• 2.4 本章小結40-41
• 第三章 射波刀絕對劑量校準—修正因子的獲得41-50
• 3.1 驗證兩個協議(AAPMTG-51、TRS398)對于射波刀校準的適用性及xiong等人的觀點41-43
• 3.1.1 實驗測量41-42
• 3.1.2 結果與討論42-43
• 3.2 基于新公式,計算射波刀校準時與標準6 MV常規(guī)直線加速器射束或~(60)Co射束之間的修正因子43-49
• 3.2.1 研究的理論基礎43-44
• 3.2.2 蒙特卡羅模擬44-47
• 3.2.3 結果47
• 3.2.4 討論47-49
• 3.3 本章小結49-50
• 第四章 全文總結50-54
• 4.1 結論50-51
• 4.2 論文的創(chuàng)新點51-52
• 4.3 存在的問題與展望52-54
• 參考文獻54-59
• 中英文縮略詞對照59-62
• 綜述 小射野的劑量學62-71
• 參考文獻68-71
• 攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文71-72
• 致謝72-73

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