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HDR近距离放射治疗剂量学参数实验测量方法研究

作　者: 张梦龙
导　师: 张良安；苑淑渝；戴光复
学　校: 北京协和医学院
专　业: 影像医学与核医学
关键词: 高剂量率铱-192 剂量学热释光蒙特卡罗方法各向异性函数径向剂量函数实验测量
分类号: R737.33
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

高剂量率后装近距离放射治疗是宫颈癌治疗普遍采用的方法。HDR中最常用的放射源是Ir-192。根据美国医学物理师协会对使用近距离放射治疗源的规定,任何这样的辐射源在投入临床应用前应进行校准并测定其剂量学参数。获得剂量学参数的方法一般包括蒙特卡罗模拟法和实验测量方法。若用实验方法来确定出所关注放射源的剂量学参数,不但可以验证MC数据,而且也可为临床应用提供一个可行的测量方法,为此,我们开展了这类实验测量方法的研究。首先制成了改进的聚苯乙烯测量体模,大小为30cm×30cm×0.7cm。放射源沿Z轴方向送入。通过微机控制选择合适的驻留位置和驻留时间,使得放射源的物理中心恰好处在原点上。在坐标平面上极径r=1,3,5,7cm,极角θ=0-11π/12的各点所在的位置打孔,用于布放TLD管。为满足反向散射效应的需要,将此体模夹在其他聚苯乙烯玻璃板之间,以形成大小为30cm×30cm×30cm的立方体。其次测量了Ir-192放射源的剂量学参数。将TLD管放入体模的孔中,未放TLD管的孔以聚苯乙烯玻璃棒填充。照射时间选择为1分钟。TLD的受照剂量选在其有效响应范围内。测量以下三组数据：参考点P(r0,θ0)的剂量D(r0,θ0),即D(1cm,π/2)；计算gL(r)所需的剂量D(r,π/2),其中r=1-14cm；计算F(r,θ夕所需的剂量D(r,θ),其中r=1,3,5cm。测量完成后将所有TLD管编号,在热释光剂量仪上进行激发读取。最后进行数据处理,计算gL(r)和F(r,θ)。接着将测量值同蒙特卡罗计算值进行比较。最后将各剂量学参数输入TPS系统进行试验性应用。对应r=1～14 cm的gL(r)值为1～0.598,与MC方法的结果相比,配对t检验显示t=1.847,p=088>0.05,表明两种方法所测结果无统计差异；对应r=1,3,5cm的F(r,θ)从1到0.829不等。TLD测量结果和以往文献中MC计算的结果相一致。经两种方法获得的数据可作为原始输入用于TPS中

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
1 前言  8-10
2 材料与方法  10-39
  2.1 高剂量率近距离放疗的特点  10-15
    2.1.1 近距离放疗的一般知识  10-12
    2.1.2 HDR放射源分类  12-15
  2.2 HDR放疗的生物学效应  15-17
  2.3 铱源的型号及后装系统  17-19
  2.4 剂量计算公式  19-25
    2.4.1 TG-43U1近距离放疗剂量学参数系统  20-22
    2.4.2 TG-43U1剂量学参数在HDR剂量计算中含义  22-25
  2.5 HDR剂量学参数计算的蒙特卡罗方法  25-32
    2.5.1 蒙特卡罗方法的基本思想和特点  25-27
    2.5.2 蒙特卡罗常用程序  27-32
  2.6 HDR剂量学参数实验测量  32-39
    2.6.1 体模制作  32-34
    2.6.2 热释光剂量管的筛检  34-35
    2.6.3 放射源中心定位  35-37
    2.6.4 测量过程  37-39
3 结果  39-46
4 讨论  46-54
  4.1 放射源刻度方法  46-47
  4.2 射线能谱对g(r)和F(r,θ)的影响  47-48
  4.3 TLD体积和TLD响应对照射剂量的影响  48-49
  4.4 高剂量率近距离放疗的质量保证  49-51
  4.5 HDR近距离放射治疗在临床和综合治疗中的地位  51-52
  4.6 HDR近距离治疗的展望  52-54
5 结论  54-55
参考文献  55-60
附录1 常用高剂量率放射源核素的性质  60-63
附录2 Ir-192的衰变  63-74
附录3 聚苯乙烯和液态水的质能吸收系数和线能衰减系数  74-78
附录4 有关编程  78-88
综述  88-96
  参考文献  93-96
专业术语及缩略语对照  96-97
致谢  97-98

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