核素內(nèi)照射三維劑量計算39;153sm治療骨轉(zhuǎn)移病例的應(yīng)用

1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文核素內(nèi)照射三維劑量計算-Sm治療骨轉(zhuǎn)移病例的應(yīng)用姓名：陳立新申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：粒子物理與原子核物理指導(dǎo)教師：劉小偉20051028目錄和中英文摘要S P E C T 圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的核素活度大小。同樣，通過對C T 掃描圖像標(biāo)定，可以用多項式表達物質(zhì)密度一圖像C T 值之間的關(guān)系，通過C T 圖像可以提供基于像素水平的物質(zhì)材料和物理密度的描述。3 ) 通過蒙特卡羅計算程序，計算了1 5 3 S m 在不同大

2、小，包括l ，3 和6 m m 立方體網(wǎng)格內(nèi)的“劑量貢獻”一S 因子( Sv a l u e ，單位：m G y ／M B q * S ’1 ) 。計算結(jié)果表明：“源格子”( 點源所在的格子) 的S 因子要遠大于周圍其他格子( “靶格子”) ，S 因子隨“靶格子”與“源格子”的距離增加迅速減小。距離“源格子”中心4 - 5 m m 之后，減小的趨勢趨于平緩。這主要是由于對“源格子”的大部分劑量貢獻來自于坫3 S m 的低能電子和B 射線

3、，絕大部分能量沉積在當(dāng)?shù)鼗蜞徑木W(wǎng)格內(nèi)。稍遠處網(wǎng)格的劑量貢獻則來源于光子的貢獻，但明顯小得多。詳細討論S因子的計算條件，包括計算的截止能量、不同物質(zhì)密度以及不同介質(zhì)對計算結(jié)果的影響時發(fā)現(xiàn)：a ) 對于3 m m 的網(wǎng)格，當(dāng)計算的截止能量為1 和I O K e V 時，S 因子的計算結(jié)果基本相同。對于1 和6 m m 的網(wǎng)格，計算結(jié)果同樣如此。選取3 m m 網(wǎng)格，對1 5 3 S m能譜中的B ，電子和光子線分別計算，三種射線在l 和l

4、 O K e V 的截止能量下的計算結(jié)果基本上沒有差別?？紤]到計算結(jié)果的精確性和提高計算效率兩方面的因素，針對病例進行蒙特卡羅計算時，l O K e V 的計算截止能量是足夠的。b ) 當(dāng)介質(zhì)相同( 即計算截面相同) 而物理密度不同時，S 因子明顯受到密度變化的影響。無論介質(zhì)密度為0 ．2 9 6 9 ／c m 3 ( 相當(dāng)于肺組織的物理密度) 還是1 ．4 9 ／c m 3 ( 相當(dāng)于骨的物理密度) 時， 其計算結(jié)果與1 ．0 4 9

5、 ／c m 3 ( 相當(dāng)于軟組織的物理密度) 有較大的差別。C ) 當(dāng)介質(zhì)不同而物理密度相同時，對于肺與軟組織來說，S 因子受不同介質(zhì)的影響不大，對于骨與軟組織來說，S 因子存在一定的差異。這主要是由于坫3 S m的低能光子與物質(zhì)的相互作用中，受有效原子序數(shù)的影響較大。因此，在應(yīng)用蒙特卡羅直接計算病例時，首先需要考慮不同介質(zhì)如骨，軟組織和肺等不同密度的影響；其次，對不同介質(zhì)來說，當(dāng)介質(zhì)的有效原子序數(shù)與軟組織相近時，可以考慮用軟組織的計算