Co60治疗机剂量分布的蒙特卡罗计算

论文摘要

放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一。基于Co60放射源的治疗机是常用的放疗设备。在制定放射治疗计划时，为了保证放射治疗的质量和效果，需要对靶区的剂量分布进行精确地计算。在放射治疗中，人体组织剂量分布计算方法基本上可以分为两大类，即半经验解析方法和蒙特卡罗方法。传统的半经验解析方法在计算上适用范围小，几何模型稍显复杂之后就难以得到理想的结果。本课题使用蒙特卡罗方法，借助于EGS4软件包计算了不同射野下Co60治疗机在水膜体中的三维剂量场分布。为了提高抽样效率，对源粒子的运动方向采用了解析方法确定。将得到的计算结果与用RTS-200S自动扫描水箱测量的离轴剂量和中心轴深度剂量比较，二者符合的很好。结果表明，使用蒙特卡罗方法计算得到的剂量数据与实验测量结果基本一致，证明使用该方法计算Co60射线在水膜体中的剂量分布是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 蒙特卡罗方法简介
• 1.1 蒙特卡罗方法的基本思想
• 1.2 蒙特卡罗方法的收敛性和误差
• 1.3 蒙特卡罗方法的特点
• 1.4 蒙特卡罗方法的应用领域
• 第二章 蒙特卡罗方法在核医学领域中的应用概况
• 2.1 放射治疗的概况及分类
• 2.2 蒙特卡罗方法在放射治疗中的应用情况
• 2.3 剂量计算中常用的蒙特卡罗软件及其特点
• 第三章 Co60远程治疗简介
• 3.1 Co60放射源
• 3.2 Co60 γ放射源的特点
• 3.3 Co60治疗机的种类及结构
• 第四章 EGS4简介
• 4.1 EGS4软件包简介
• 4.2 EGS4软件包的特点
• 4.3 EGS4软件包的组成
• 4.3.1 PEGS截面数据处理程序
• 4.3.2 子程序HATCH（）和SHOWER（）
• 4.3.3 PRO公共区文件
• 4.4 EGS4使用简介
• 4.5 使用EGS4模拟光子—电子的偶合输运
• 第五章 物理模型
• 5.1 几何模型
• 5.2 区域划分
• 5.3 几何尺寸
• 第六章 Co60治疗机剂量分布的蒙特卡罗计算
• 6.1 计算方法
• 6.1.1 填写PEGS输入卡片
• 6.1.2 源抽样-提高抽样效率
• 6.1.3 输运-字典编辑式的多分支方法
• 6.1.4 记录-沉积能量法
• 6.2 程序实现
• 6.2.1.主程序main的设计
• 6.2.2 源抽样子程序SORCE
• 6.2.3 记录子程序AUSGAB
• 6.2.4 几何输运子程序HOWFAR
• 6.2.5 输出子程序RESULTOUT
• 第七章 计算结果及讨论
• 7.1 放射医学中的剂量表述形式
• 7.2 理论计算结果
• 7.3 百分深度剂量比较
• 7.4 离轴剂量分布比较
• 第八章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 在读期间参加会议及发表论文情况
• 附录B EGS用户程序主要代码清单