精確放療關(guān)鍵技術(shù)之劑量計(jì)算方法的研究.pdf

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

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

3、等，對(duì)MCNP、EGSnrc、DPM的模型建模、計(jì)算結(jié)果、計(jì)算時(shí)間進(jìn)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(dāng)前適合“三維適形調(diào)強(qiáng)治療計(jì)劃系統(tǒng)”優(yōu)化劑量計(jì)算的算法，本工作在對(duì)新型“有限筆束”算法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，就若干方面進(jìn)行了改進(jìn)。包括：采用更為簡(jiǎn)單的有限項(xiàng)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(duì)模型的不同特點(diǎn)，增加了豐富的非均勻介質(zhì)修正方法，提高了計(jì)算精度。聯(lián)合