谢天赐 张彬 贺泊 李昊鹏 秦壮 钱金钱石锲铭 Lewis Elfed 孙伟民†

1) (哈尔滨工程大学物理与光电工程学院,中国教育部纤维集成光学重点实验室,哈尔滨 150001)

2) (黑龙江大学电子工程学院,哈尔滨 150001)

3) (利莫瑞克大学,光纤传感器研究中心,利莫瑞克,爱尔兰)

本文提出一种通过物理模型计算放疗过程中每一个组织深度处绝对剂量的算法,它可代替蒙特卡罗仿真的部分工作且耗费时间更少.这个算法是基于对照射野内X射线产生电子的能量注量的积分运算,并考虑了射线的能谱及二次散射线,得到了后向散射对表面剂量的贡献比例,同时得到前向散射、后向散射及原射线剂量贡献的关系.比较了二次光子和二次电子的三维能谱,得出该能谱是粒子注量关于粒子能量和粒子运动方向的函数.为了得到每一深度处的光子注量,计算了有连续能谱的X射线的期望质量衰减系数.上述算法计算得到的绝对剂量与蒙特卡罗方式仿真的结果趋势一致,两者的差异在于算法未考虑高于二次的散射线.最后将算法应用到非均匀模体剂量计算,能准确反映其中剂量分布特点且具有较小的误差.

1 引 言

在放射治疗领域,蒙特卡罗 (Monte Carlo)仿真是目前公认的最精确的剂量计算方法,它可以精确地模拟加速器和患者组织的各种结构的真实辐射传输[1].蒙特卡罗仿真基于粒子运输计算和概率统计的原理,可以在计算机上进行癌症风险评估[2]、合理制定放疗计划[3]、直……