新型粒子源近距离治疗肿瘤剂量的蒙特卡罗模拟

《新型粒子源近距离治疗肿瘤剂量的蒙特卡罗模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、-摘要近距离治疗术语“brachytherapy”来自希腊词汇"brachios"，其意义是将短了具有包壳的放射性核素埋入组织间进行放射治疗。近距离治疗的发展历史要与放射性一样古老，早在1901年PierreCurie就建议巴黎的Danlos医生使用雷管插入肿瘤进行治疗，开创了组织间近距离治疗的先河。之后198Au,60Co,32P,137Cs和192Ir等放射性粒子源陆续诞生，其中与本论文相关的两种新型同位素源125I和103Pd分别在1972年和1986年被生产出来，该两种放射低能光子同位素核素已经被选为作为永久性植入治疗。近几年它们在治疗前列腺、眼睛以及乳房癌中的使用发

2、展得非常迅速。125I的平均能量为30keV,103Pd为20keV，与其它核素如137Cs或者192Ir相比，125I和103Pd具有较强的优越性，它们的剂量沉积可以在较短的距离之内迅速降低，在辐射防护方面能够有效的保护医疗工作人员，同时由于其能量沉积限制在很小的体积内，从而使正常组织能够有效的得到保护。此外125I的半衰期为60天，103Pd的为17天满足永久性植入治疗的条件。125I在美国已经成为治疗前列腺肿瘤的标准模型，在欧洲也开始越来越流行起来的。当然我国在放射性粒子植入治疗方面的基础研究还是处于初级阶段，与这些国家相比，显然我们还有相当大的差距。本论文主要介绍最适

3、合植入治疗的125I和103Pd放射性粒子源在植入治疗中的蒙特卡罗模拟，蒙特卡罗方法对物理模拟被认为是相当可信了，其部分主要的书写规则在论文中得到非常详尽了叙述。论文首先通过基准校正蒙特卡罗代码MCNP4C，接着通过使用校正的MCNP4C计算放射性粒子125I和103Pd的剂量率常数、各向异性函数和径向剂量函数等植入治疗需要用到的重要剂量参数；这些剂量学参数是依照美国物理学家医学协会AAPM的推荐报告TG-43草案获得了。此外还计算的植入治疗中的另一种放射源131Cs的各向异性函数和径向剂量函数。计算结果与国外的前研究者做了较多比较。论文中首次提出了通过逐步提高栅元重要性来降

4、低计算误差和节省时间的方法，该方法对蒙特卡罗模拟放射粒子植入治疗可以节省大量的计算时间。此外论文还介绍的部分MCNP编写技巧。论文充分讨论了可能对剂量模拟产生影响的因素：截面数据、几何因子、金属包壳、计数卡和能量等。-第i页共134页----论文最终目的将是建立放射性粒子植入治疗计划系统做准备，在论文的最后提出建立该系统的一些设想。论文中模拟计算的方面较多，加之受条件和时间限制，没有使用微型TLD探测器测量进一步探讨，同时论文只是计算的单粒子源，对多粒子源的情况进一步探讨也是非常必要了。关键字：蒙特卡罗模拟,125I,103Pd,剂量计算，MCNP，近距离治疗-第ii页共13

5、4页----ABSTRACTThewordbrachytherapyisderivedfromtheGreekword"brachios"meaningshortandreferstothetherapeuticuseofencapsulatedradionuclidewithinorclosetoatumor.Thehistoryofbrachytherapyisnearlyasoldasthehistoryofradioactivityitself.Alreadyin1901,PierreCuriesuggestedtoDrA.DanlosinParisthatasmal

6、lradiumtubebeinsertedintoatumorthusheraldingthebirthofbrachytherapy.ThenSourcesof198Au,60Co,32P,137Csand192Irwereintroducedinsuccessionandalsotwooftheisotopesthatconcernsus,125Iseedsin1972and103Pdin1986wereintroduced,asnewlowenergyphotonemittingisotopespermanentlyimplantableradioisotopeforu

7、seinbrachytherapy.Theuseofisotopes125Iand103Pdforthetreatmentofprostate,eyeandbreast,hassignificantlyincreasedduringthelastfewyears.Theaveragephotonenergyofabout30keVfor125Iandofabout20keVfor103Pdallowsamorerapiddecreaseindosewithdistancethanwithotheriso