中国参考人孕妇模型的建立及其内照射剂量学研究

目的：由于胎儿具有较高辐射敏感性．对其进行内照射剂量学评估具有十分重要的意义。本研究通过建立基于中国人参考生理特征的中国孕妇参考人系列模型,对其进行内照射剂量学的研究,为孕妇等特殊人群内照射辐射防护工作提供技术及理论基础。方法：在MIRD模型的基础上根据中国参考人生理特征建立了中国参考人数学模型——“NHMAN1．0”,然后在此模型基础上依据孕妇生理参考数据进行改进,建立中国孕妇参考人模型。借助蒙特卡罗方法使用MIRD内照射计算模式对其进行内照射剂量学的研究。结果：采用MonteCarlo方法模拟了10keV～4MeV范围内9种不同能量的光子在人体组织器官内的输运过程．得出了各源器官不同能量的光子对胎儿及源器官自身的比吸收分数,以。肾脏和肺为源器官为例,将结果与美国橡树岭模型（ORNL）的推荐值进行了比较;计算结果表明,计算发现靶器官对自身的SAF因子与ORNL孕妇模型总体相对差异较小基本吻合,而靶器官对胎儿的SAF因子与其差异相对较大。同时还计算了Ir^192Cs^137Co^60在肾脏和肺部时,源器官对胎儿的S因子。结论：验证了该方法的可行性。基于中国参考人建立的孕妇模型与ORNL模型解剖结构有一定的差异．并在内照射SAF等辐射防护量上也有相应的差别．建议在国内进行辐射防护工作时使用基于中国参考人数据。     

模拟定位ＣＴ床板对放射治疗剂量的影响

目的　研究不同定位ＣＴ床板对放射治疗剂量的影响。方法　分别用碳纤床板、有机玻璃床板、普通ＣＴ凹形扫描床板、不用扫描床板对模体进行扫描,传输至计划系统,进行ＣＴ值采样,比较基于不同方法得到ＣＴ图像设计计划所得加速器输出量。结果　与有机玻璃床板接触的模体部分ＣＴ值（如取样为１.２５ｃｍ及０.５ｃｍ直径的圆相对偏差值分别为１１８.８％和２０５.６％）,比不用扫描床板ＣＴ值大（Ｐ＜０.０１）,其他扫描方法所得的ＣＴ值与不用扫描床板所得的ＣＴ值一致;在１８０°与有机玻璃床板接触的模体设射野时加速器输出量比不用扫描床板模体大０９％,其他两种方法加速器输出量比不用扫描床板模体增大在０.５％内。结论　射野穿过与有机玻璃床板接触的模体部位对剂量将有影响,而其他不同定位ＣＴ床板对放射治疗剂量的影响无临床意义;不同的治疗床板对剂量影响大小不一。     

碳/碳复合材料的生物学安全性评价研究

目的 探讨碳/碳复合材料的生物学安全性.方法 依据中华人民共和国国家标准对医疗器械生物学评价的要求,对碳/碳复合材料进行细胞毒性试验、急性全身毒性试验、溶血试验、热源试验、肌肉植入试验等生物学安全性评价研究.结果 碳/碳复合材料的各项生物学性能指标符合国家标准要求,无细胞毒性和全身毒性、无热源性,具有良好的生物相容性....     

加速器百分深度剂量蒙特卡罗模拟计算准确性研究

目的 比较蒙特卡罗模拟计算与实际测量的百分深度剂量差异。
方法 利用模拟加速器机头的蒙特卡罗算法BEAMnrc软件模拟西门子PRIUMS直线加速器6 MV X线,利用DOSXYZnrc程序生成百分深度剂量。实际测量西门子加速器百分深度剂量由PTW公司生产的MP3三维水箱采集得到。计算两种方法不同深度下百分深度剂量偏差[(测量值－模拟计算值)/测量值×100%]。
结果 离水面距离<1.2 cm时偏差>2%,离水面距离>1.2 cm时偏差<2%。
结论 在建成区深度内由蒙特卡罗模拟计算的百分深度剂量更为准确。     

不同人体组织中~(192)Ir、~(125)I粒子源的剂量分布研究

目的:计算分析近距离放疗中不同粒子源、不同插植部位的剂量分布。方法:利用蒙特卡罗粒子输运工具包Geant4,计算近距离放疗中192Ir、125I两种粒子源在不同介质中剂量分布的差异,并根据美国医学物理学会43号工作组报告推荐的近距离放疗剂量计算公式(AAPM TG-43)对其重要参数进行修正。结果:计算得到192Ir源、125I源在三种不同组织等效材料中的径向剂量函数、各项异性函数。结论:(1)径向剂量函数决定于介质对光子的线能量衰减系数。衰减系数越大,径向剂量函数下降越快,反之越平缓;125I粒子源的径向剂量函数随距源距离增大而衰减的趋势远大于192Ir粒子源。(2)随着距源距离增大,骨、水等效组织中各向异性函数曲线趋于平坦,肺等效组织则没有变化。     

非小细胞肺癌自适应放疗肿瘤和肺体积比值变化对肺受照剂量的影响

目的探讨非小细胞肺癌自适应放疗中肿瘤和肺体积变化对肺受照剂量的影响。方法回顾性分析南京市胸科医院2016年1月到12月实施调强放疗的非小细胞肺癌患者120例,处方剂量66Gy/33f。参照ICRU63标准设计计划Plan0(66Gy/33f),记录肿瘤体积、肺体积以及相关危及器官受照剂量如肺受照剂量MLD、V20、V5等相关指标。实际执行计划40Gy/20f,记为plan1,再次进行CT模拟定位设计放疗计划Plan2(26Gy/13f)。将实际执行计划plan1和plan2融合叠加成plan1+2,比较plan0和plan1+2各危及器官受照剂量。结果随着肿瘤退缩,肿瘤和肺组织体积比值发生变化,在合适的时机进行自适应放疗,相比全程靶区和治疗计划无更改,心脏和脊髓受照剂量变化不明显,肺组织受量有显著差异,能够有效降低肺平均受照剂量(MLD)、接受20Gy剂量的肺体积(V20)等指标。结论非小细胞肺癌放疗到三分之二疗程进行自适应放疗,对于降低肺组织的受量,降低放射性肺炎的发生概率有积极意义。     

基于NHMAN辐射仿真人体模型的蒙特卡罗方法剂量计算研究

目的：人体模型主要用于放疗过程中的剂量学研究,包括新技术的开发与验证、治疗方案的验证与测量等;使用计算机化的人体模型替代实体模型是当前的研究热点。方法：构建符合中国人解剖生理数据的辐射仿真人体模型-“NHMAN-ADAM”（男性）和“NHMAN-EVA”（女性）;使用蒙特卡罗方法程序MCNP模拟0．3MeV和1．0MeV单能平行宽束外照射条件下,六种不同照射方向照射时,放射性粒子在人体组织或器官中的输运过程,并计算得到男女人体模型中的有效剂量。结果：分别得到光子能量为0．3MeV和1．0MeV时,AP照射,PA照射,LAT照射方式下的男性与女性全身有效剂量,以及光子外照射时人体皮肤等器官剂量分布,有效剂量计算值与ICRP51推荐值基本吻合,误差约为4％。结论：NHMAN辐射仿真人体模型能很好地应用于辐射剂量的计算;并且由计算数据可知,女性的辐射危险性普遍高于男性,在医学成像与放射治疗时应更加注重防护措施。     

用蒙特卡罗方法模拟实验体内金属植入物对放疗剂量分布影响

目的 用蒙特卡罗(MC)模拟实验体内植入金属物后的百分深度剂量变化。方法 用6MVX线照射水下 5 cm处0.4 cm厚金属植入物,对有无金属植入物百分深度剂量变化进行MC方法模拟实验并比较结果。结果 6MVX线照射置入不锈钢板、钛合金板比不用植入物时入射面剂量分别增加19.6％、15.7％,不锈钢板、钛合金板入射面0.3 cm以外影响＜1.5％。不锈钢板、钛合金板出射面剂量分别减少8.6％、8.2％,剂量影响＜1.5％时距离出射面1.2、0.9 cm。不锈钢板比钛合金板入射面剂量大3.9％,出射面剂量相似。结论 MC方法是一种能快捷、准确的计算方式,金属植入物对放疗剂量影响明显,相同条件下不锈钢对入射面剂量影响大于钛合金钢板。     

基于蒙特卡罗方法与人体模型的硼中子俘获治疗硼浓度在线监测方法

针对现有的技术难以实现硼浓度在线分布实时监测,提出一种基于康普顿相机的双能瞬发γ硼浓度在线监测方法,并利用蒙特卡罗模拟对其可行性进行验证,实现了利用生成对抗网络算法快速提升康普顿相机重建图像质量的方法,训练后的网络可在0.83 s内优化原始图像,与反投影重建图像相比更接近真实的瞬发伽马分布图像;搭建双能瞬发γ硼浓度监测系统模型实现了基于新方法的硼浓度分布计算,肿瘤区域平均硼浓度计算结果为86.91 ppm,正常组织区域硼浓度为18.37 ppm,肿瘤区域硼浓度与正常组织区域的硼浓度比值平均为4.75,硼浓度比值的计算误差为5.00%,该结果验证了双能瞬发γ硼浓度监测新方法的可行性,为硼中子俘获治疗硼浓度在线监测方法提供了新的思路和理论指导。     

用蒙特卡罗方法模拟食管镍钛支架对放疗剂量分布的影响

晚期食管癌患者,特别是食管气管瘘和纵隔瘘的患者置入食管支架维持进食,再配合放射治疗,可降低再狭窄的发生率,其疗效已得到认可[1-4].目前,常用的镍钛记忆合金食管支架受温度控制,4℃以下柔软易变形,在正常体温时可变硬恢复支撑力[5].由于镍钛合金支架是由金属制成,与正常组织密度相差较大,射线穿过金属支架时会造成支架周围的剂量不均匀[6-8].刘明等[9]认为商用治疗计划系统( TPS)计算结果与实测值比较,不锈钢板、钛合金入射面比测量值分别偏低13％及12％,出射面分别增加6％及5％.目前,国内研究镍钛支架对放射治疗剂量的影响,用的都是在模体上测量,而实测会有设备精度和测量方法带来的偏差及对人体有伤害甚至是不能完成.因此,本研究引进了一种快捷、准确的计算方式,报道如下.