【摘要】：基于電子加速器的放射治療技術(shù)已成為放射治療的主要形式,醫(yī)用電子直線加速治療系統(tǒng)的劑量分布數(shù)據(jù)是制定治療計劃的重要依據(jù)。本論文針對蘭州大學(xué)第二醫(yī)院新購置的醫(yī)科達(dá)synergy電子直線加速器,開展了治療系統(tǒng)劑量分布的模擬研究和實驗研究,目的是為下一步的臨床治療奠定基礎(chǔ)。研究了放射治療所涉及的照射量、吸收劑量及兩者之間的關(guān)系等理論問題,并對醫(yī)用電子直線加速器放療中所涉及的照射野、百分深度劑量(PDD)、劑量分布平坦度和對稱性等進行了總結(jié)。根據(jù)醫(yī)科達(dá)synergy電子直線加速器治療頭的結(jié)構(gòu),建立了模擬模型,采用Geant4程序開展了治療頭系統(tǒng)的劑量分布模擬研究,給出了電子能量為6MeV和10MeV、射野為5cm×5cm和10cm×10cm條件下組織等效水箱中的百分深度劑量分布曲線和劑量橫向分布曲線。基于醫(yī)科達(dá)synergy電子直線加速器治療系統(tǒng),采用德國PTW三維水箱和靈敏體積為0.1253潂3的指型電離室,完成了電子束能量6MeV和10MeV條件下水模體中不同深度的百分深度劑量分布和橫向劑量分布的實驗測量,開展了實驗數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果的比較研究和分析,得到了如下結(jié)果和結(jié)論:6MeV電子束能量下最大劑量深度約為1.5cm,10MeV下最大劑量深度約為2.2cm,模擬數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果的相對偏差不大于5%,驗證了Geant4模擬方法的可靠性;開展了電子束能量10MeV和10cm×10cm射野下橫向劑量分布的均勻性和對稱性分析,結(jié)果顯示橫向劑量分布的對稱性和平坦度均小于3%,且具有良好的正交性對稱性,滿足放射治療臨床劑量學(xué)規(guī)定的不大于3%的基本要求。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH774
【圖文】：

于結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能量高、能夠滿足臨床各類需求，一經(jīng)發(fā)明很快被廣泛應(yīng)用，極大地推進了加速器技術(shù)在放射治療中的應(yīng)用。在我國，直到1978年，首臺國產(chǎn)的醫(yī)用電子直線加速器才被投入使用。如圖1-1所示給出了隨時間推移加速器能量不斷提高的發(fā)展歷程[19]。圖1-1 粒子加速器的束流能量隨時間的發(fā)展歷程

接玫繾又畢嘸鈾倨髦瘟葡低臣亮糠植嫉哪Ｄ餳笆笛檠芯?6圖1-2 電子回旋加速器結(jié)構(gòu)及原理示意圖3、電子感應(yīng)加速器此加速器是采用變化的磁場產(chǎn)生渦旋電場，將電子注入到渦旋電場中被加速來獲得高能量電子束流的一種加速器。其結(jié)構(gòu)和組成如圖1-3中所示，由電子槍、兩軛“山形”磁極（上下磁軛）、勵磁線包（即繞組，包括高頻電源）、真空盒等組成。電子感應(yīng)加速器的工作原理為：給勵磁線包上加隨時間變化的勵磁電流，即可以產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場就可以產(chǎn)生渦旋電場，將來自電子槍的電子束注入到真空盒區(qū)域的平衡軌道上，依靠次區(qū)域的渦旋電場實現(xiàn)電子的加速。在渦旋電場方向改變前的短時間內(nèi)，電子束可以平衡軌道上被加速上萬圈，從而可以獲得高能量的電子束[26]。電子感應(yīng)加速器的電子束的最高能量可以達(dá)到約300MeV

接玫繾又畢嘸鈾倨髦瘟葡低臣亮糠植嫉哪Ｄ餳笆笛檠芯?7圖1-3 電子感應(yīng)加速器結(jié)構(gòu)和組成示意圖4、電子直線加速器1924年，英國科學(xué)家G.Ising率先提出了直線加速器概念，是利用高頻電場實現(xiàn)帶電粒子多次加速的一種加速器。隨著微波技術(shù)的發(fā)展，1946年后開始采用射頻微波來加速帶電粒子。電子直線加速器是目前發(fā)展最為成熟的一種直線加速器，其優(yōu)點是體積小、電子束流強，電子打靶可產(chǎn)生高強度的X射線輻射場，已得到了十分廣泛的應(yīng)用，其中，醫(yī)用直線加速器作為產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于放射治療[27-28]。醫(yī)用電子直線加速器按照微波電場加速方式分為行波和駐波兩類，其基本結(jié)構(gòu)和組成如圖1-4所示

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2774925