医疗加速主义正在形成

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在此项目中，我们针对瓦里安医用加速器（Varian Clinac Accelerator）建立了详细的蒙特卡洛模型。该模型可用于辐射治疗过程中与患者间接剂量以及加速器活化相关的众多课题的研究。我们为加速器中超过一百种部件（包括光束线、防护层以及多叶准直器）建立了模型，并且实验验证了该直线加速器模型在辐射域内和域外的有效性。这个模型在放疗计划制定、实用保健物理学、防护设计以及回顾性风险评价等领域内都有重要的应用价值。对肿瘤进行质子治疗的一个重要挑战是评估质子的波动范围，这是由于组织密度，组织厚度，肿瘤大小，或器官形状的变化。在质子束治疗肺癌的情况下，这种影响可能会被放大。例如，加速主义对于0.2 g/cc的肺密度，一个5mm水当量的远端余量可扩大到25mm。这些粒子射程的变化凸显了反馈系统和质子束控制的必要性，质子波动变化范围的测量需要制成一个不同时刻或者不同天的数据变化表。在这个项目中，蒙特卡罗方法被用于模拟和优化时间分辨质子成像范围（TRRT），以此来研究在肺癌治疗中质子波动范围变化来进行量化运动和摆位定位。MCNPX代码的粒子追踪功能被用来评估TRRT性能，特别是在可视化和呼吸期间定量质子范围的变化。230MeV质子跟踪依次通过位置检测器，病人4DCT影像，最后到达闪烁探测器并测得剩余能量传递范围。同时，闪烁体探测器的能量相应也被研究测量。组织的质量密度和元素组成被定义为4DCT数据。