光子束蒙特卡羅劑量算法及模體后散射線物理特性的研究.pdf

1、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)博士學(xué)位論文光子束蒙特卡羅劑量算法及模體后散射線物理特性的研究姓名：楊勇申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：放射治療學(xué)指導(dǎo)教師：胡逸民2001.5.1英義摘嬖T h e s t u d i e so f M o n t e C a r l o d o s e c a l c u l a t i o n a l g o r i t h m f o r p h o t o nb e a m s a n d p h y s i c a l

2、 c h a r a c t e r i s t i c so f x - r a y s s c a t t e r e db y p h a n t o mm n g l i s h A b s t r a c t )P u r p o s e ：’F od e v e l o ps o m es i m p l eb u ta c c u r a t ep h o t o nb e a mm o d e l s ( f o rC

3、o “’t h e r a p ys o u r c ea n d l i n e a ra c c e l e r a t o r ) B yc o m b i n e d t h e s em o d e l s w i t hE G S 4 ，l o i m p l e m e n t a h i g hp r e c i s eM o n t eC a r l od o s ea l g o r i t h mf o rp h

4、o t o nb e a l r i sa n dt o i n v e s t i g a t e t h e p h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f x - r a y s s c a t t e r e db y p h a n t o m a n d r e a c h i n gt h ei m a g i n g d e t e c t o rM a t e r i a

5、 la n d M e t h o d ：M u l t i p l e —s o u r c e ( 2 ～3 1m o d e l sw e r ed e v e l o p e d “ d “ o u g ha n a l y z i n gt h es i m u l a t i o nr e s u l t sp u b l i s h e di nl i t e r a t u r e sf o rC o “1t h e r

6、 a p y s o u r c ea n dl i n e a ra c c e l e r a t o rx —r a ) ’S O t l r c e ．T h e s e m o d e l sw e r eu s e dt o r e c o n s t r u c tt h ep h a s e ·s p a c ed a t ai np h a n t o ms u r f a c ef o rp h o t o

7、 nb e a m su n d e ra n yi r r a d i a t e dc o n d i t i o n s ．B a s e do nt h em u l t i p l e —s o u r c em o d e l s a n d E G S 4 ，aM o n t eC a r l o d o s e c a l c u l a t i o n a l g o r i t h m a n d f l M o n

8、 t e C a r l oa p p l i c a t i o nc o d e n a m e d P h a n S c a t t e r , w h i c h w a s u s e dt os t u d y t h ep h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f x - r a y ss c a t t e r e db y p h a n t o m a n d r

9、e a c h i n g t h ei m a g i n g d e t e c t o r , w e r ei m p l e m e n t e dT h ed o s ed i s t r i b u t i o n i n h o m o g e n e o u sa n dh e t e r o g e n e o u sp h a n t o m sf o rv a r i o u s f i e l d s a n

10、ds o u r c e - s u r f a c ed i s t a n c e sW e r ec a l c u l a t e da n dc o m p a r e dw i t h t h em e a s u r e dr e s u l t s ．Y h ee n e r g y s p e c t r u m ，f l u e n c e sa n d a v e r a g e e n e r g y o fp

11、r i m a r y x ( Y ) - r a y sa n dx ( Y ) - r a y ss c a t t e r e d b yp h a n t o mi n t h ed e t e c t o rp l a n ew e r e i n v e s t i g a t e d ．S c a t t e r f r a c t i o n s u n d e rd i f f e r e n ts c a t t e

12、 r i n g g e o m e t r y C o n d i t i o n s w e r e a l s oc a l c u l a t e d ．R e s u l t s ：T h eM o n t e C a r l o c a l c u l a f i o n s w e r e c o m p a r e d w i t h t h em e a s u r e d d a t a _ a g r e e m

13、e n t sf o r 1 1 1 ed e p t h d o s e c u r v e sw e r e b e t t e rt h a n1 ％．f o rb e a m p r o f i l e sw e r e b e t t e r t h a n2 ％．T h eh e t e r o g e n e i t y ' c o r r e c t i o nf a c t o r sf o rl a y e

14、r e d - l u n ga n d * b o n ep h a n t o m sa g r e e dr e s p e c t i v e l yw i t h i n2 ％a n d1 ％州m t h er e s u l t sc a l c u l a t e da n dm e a s u r e db yo t h e ra u t h o r s ．E n e r g ys p e c l n l r n ．f

15、l u e n c e sa n da v e r a g ee n e r g i e sf o rp r i m a r ya n de a c hk i n do f s c a t t e rr a y sa n ds c a r e rf r a c t i o n s i n t h ed e t e c t o rp l a n ew e r eo b t a i n e d ．T h ei n f l u e n c e

16、 sb ) ’t h e s c a t t e r i n gg e o m e t r yw e r e s t u d i e d ．T h es c a t t e rf r a c t i o n sc a l c u l a t e db yM o n t e C a r l os i m u l a t i o n sw e r ef o u n dt o b ei n g o o da g r e e m e n tw