精確放療關鍵技術(shù)之劑量計算方法的研究.pdf

1、劑量計算是放射治療計劃系統(tǒng)的核心功能之一，其計算精度直接影響放射物理師制定治療計劃的質(zhì)量?？焖俑呔葎┝坑嬎惴椒ǖ难芯渴冀K是放療計劃系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容之一。本文針對精確放療計劃系統(tǒng)(ARTS：Advanced/AccurateRadiation Therapy System)關鍵技術(shù)中的三種劑量計算方法進行了深入研究，內(nèi)容包括精確蒙特卡羅劑量計算方法、快速解析劑量計算方法及“隨機-解析”耦合劑量計算方法。蒙特卡羅方法是一種隨機算法，它可

2、客觀地對放射治療過程進行建模，獲得準確的劑量計算結(jié)果，但較長的模擬時間阻礙了其在臨床計劃中的廣泛應用。
　　 本研究在廣泛分析蒙特卡羅計算方法原理與程序的基礎上，采用蒙特卡羅程序?qū)_放療所涉及的若干重要物理問題進行了研究。內(nèi)容包括：對MCNP4C程序模擬參數(shù)進行了優(yōu)化研究，給出了在保證一定精度前提下的較佳計算模式；利用BEAMnrc程序?qū)arian2100C直線加速器進行了建模，總結(jié)了建模工作需要注意的事項；基于臨床實例模型

3、等，對MCNP、EGSnrc、DPM的模型建模、計算結(jié)果、計算時間進行了比較研究，證明了不同蒙特卡羅程序模擬的可靠性。解析“有限筆束”算法是當前適合“三維適形調(diào)強治療計劃系統(tǒng)”優(yōu)化劑量計算的算法，本工作在對新型“有限筆束”算法進行編程實現(xiàn)的基礎上，就若干方面進行了改進。包括：采用更為簡單的有限項函數(shù)構(gòu)造了解析“有限筆束核”；采用二分段擬合方法，提高了單一擬合的精度；針對模型的不同特點，增加了豐富的非均勻介質(zhì)修正方法，提高了計算精度。聯(lián)合