核素內(nèi)照射三維劑量計(jì)算39;153sm治療骨轉(zhuǎn)移病例的應(yīng)用

1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文核素內(nèi)照射三維劑量計(jì)算-Sm治療骨轉(zhuǎn)移病例的應(yīng)用姓名：陳立新申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：粒子物理與原子核物理指導(dǎo)教師：劉小偉20051028目錄和中英文摘要S P E C T 圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的核素活度大小。同樣，通過對(duì)C T 掃描圖像標(biāo)定，可以用多項(xiàng)式表達(dá)物質(zhì)密度一圖像C T 值之間的關(guān)系，通過C T 圖像可以提供基于像素水平的物質(zhì)材料和物理密度的描述。3 ) 通過蒙特卡羅計(jì)算程序，計(jì)算了1 5 3 S m 在不同大

2、小，包括l ，3 和6 m m 立方體網(wǎng)格內(nèi)的“劑量貢獻(xiàn)”一S 因子( Sv a l u e ，單位：m G y ／M B q * S ’1 ) 。計(jì)算結(jié)果表明：“源格子”( 點(diǎn)源所在的格子) 的S 因子要遠(yuǎn)大于周圍其他格子( “靶格子”) ，S 因子隨“靶格子”與“源格子”的距離增加迅速減小。距離“源格子”中心4 - 5 m m 之后，減小的趨勢(shì)趨于平緩。這主要是由于對(duì)“源格子”的大部分劑量貢獻(xiàn)來(lái)自于坫3 S m 的低能電子和B 射線

3、，絕大部分能量沉積在當(dāng)?shù)鼗蜞徑木W(wǎng)格內(nèi)。稍遠(yuǎn)處網(wǎng)格的劑量貢獻(xiàn)則來(lái)源于光子的貢獻(xiàn)，但明顯小得多。詳細(xì)討論S因子的計(jì)算條件，包括計(jì)算的截止能量、不同物質(zhì)密度以及不同介質(zhì)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：a ) 對(duì)于3 m m 的網(wǎng)格，當(dāng)計(jì)算的截止能量為1 和I O K e V 時(shí)，S 因子的計(jì)算結(jié)果基本相同。對(duì)于1 和6 m m 的網(wǎng)格，計(jì)算結(jié)果同樣如此。選取3 m m 網(wǎng)格，對(duì)1 5 3 S m能譜中的B ，電子和光子線分別計(jì)算，三種射線在l 和l

4、 O K e V 的截止能量下的計(jì)算結(jié)果基本上沒有差別。考慮到計(jì)算結(jié)果的精確性和提高計(jì)算效率兩方面的因素，針對(duì)病例進(jìn)行蒙特卡羅計(jì)算時(shí)，l O K e V 的計(jì)算截止能量是足夠的。b ) 當(dāng)介質(zhì)相同( 即計(jì)算截面相同) 而物理密度不同時(shí)，S 因子明顯受到密度變化的影響。無(wú)論介質(zhì)密度為0 ．2 9 6 9 ／c m 3 ( 相當(dāng)于肺組織的物理密度) 還是1 ．4 9 ／c m 3 ( 相當(dāng)于骨的物理密度) 時(shí)， 其計(jì)算結(jié)果與1 ．0 4 9

5、 ／c m 3 ( 相當(dāng)于軟組織的物理密度) 有較大的差別。C ) 當(dāng)介質(zhì)不同而物理密度相同時(shí)，對(duì)于肺與軟組織來(lái)說，S 因子受不同介質(zhì)的影響不大，對(duì)于骨與軟組織來(lái)說，S 因子存在一定的差異。這主要是由于坫3 S m的低能光子與物質(zhì)的相互作用中，受有效原子序數(shù)的影響較大。因此，在應(yīng)用蒙特卡羅直接計(jì)算病例時(shí)，首先需要考慮不同介質(zhì)如骨，軟組織和肺等不同密度的影響；其次，對(duì)不同介質(zhì)來(lái)說，當(dāng)介質(zhì)的有效原子序數(shù)與軟組織相近時(shí)，可以考慮用軟組織的計(jì)算