周正东 宋 威

(南京航空航天大学核科学与工程系，南京 210016)

引言

放射治疗是目前治疗恶性肿瘤的主要手段之一，随着计算机、医学影像、放射物理以及放射生物等技术的发展，以X射线为放射源的适形和调强放射治疗技术迅速发展。放射治疗计划系统作为实现放射治疗精确定位、精确计划、精确治疗目标的必要手段具有重要的意义。放射治疗计划的目的是尽可能选择最好的照射方案，以达到对靶区施行高剂量照射，在产生不可恢复性摧毁的同时，使周围正常组织及关键或敏感组织所受影响最小。剂量计算是放射治疗计划系统的核心，collapsed cone卷积/叠加剂量计算方法[1]是一种基于点核模型的剂量计算方法，该方法较常用的笔形束剂量计算方法计算精度高，但计算速度相对较慢，自从该方法提出后，有关此算法的研究一直受到众多学者的关注[2-8]。我们对collapsed cone卷积/叠加剂量计算方法进行了深入研究，在此基础上开发了一套光子束放射治疗计划系统，并运用蒙特卡罗方法对剂量计算的准确性进行了验证。

1 Collapsed Cone剂量计算方法

卷积/叠加算法是目前放射治疗计划系统常用的光子束剂量计算方法，它是一种基于核模型的算法。常用的卷积核包括点核(point kernel)，笔形束核(pencil beam kernel)、面核(planar kernel)等。与笔形束核模型相比较，点核模型可以处理电子失衡区域的剂量计算问题[9]，计算精度更高，不足之处是计算速度较慢，但是通过算法的改进，在保证一定计算精度的前提下，能够满足临床对计算速度的要求。……