【摘 要】
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目的:随着宫颈癌的发病率日渐增多,后装放射治疗设备得以广泛应用,与之伴随的辐射防护问题也成为了人们关注的焦点。在放射治疗过程中产生的射线会对人体正常组织或器官以及机房周围人员产生电离辐射危害。因此,本研究从放射治疗当中,易受影响器官辐射防护和职业人员辐射防护角度出发,探究后装放射治疗时放射源产生的辐射场,开展机房迷道内辐射剂量场影响因素的研究,建立迷道内新的剂量估算公式。旨在促进后装放射治疗中医用
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目的:随着宫颈癌的发病率日渐增多,后装放射治疗设备得以广泛应用,与之伴随的辐射防护问题也成为了人们关注的焦点。在放射治疗过程中产生的射线会对人体正常组织或器官以及机房周围人员产生电离辐射危害。因此,本研究从放射治疗当中,易受影响器官辐射防护和职业人员辐射防护角度出发,探究后装放射治疗时放射源产生的辐射场,开展机房迷道内辐射剂量场影响因素的研究,建立迷道内新的剂量估算公式。旨在促进后装放射治疗中医用电离辐射防护工作。方法:基于蒙特卡罗方法分别建立后装放射治疗机的放射源模型以及治疗机房模型。依据放射源模型模拟结果,通过吸收剂量率计算公式进行验证,并进行MATLAB拟合,使用origin软件得出192Ir源在水中辐射场;依据机房屏蔽模型模拟结果,通过实验测量进行验证,定量分析迷道内剂量分布的影响因素。与此同时,在同一条件下,将国家职业卫生标准文件（GBZ/T 201.3-2014）中剂量估算公式计算值与蒙特卡罗模拟值和实验测量值进行对比,验证其准确性。对迷道内模拟数据进行MATLAB拟合,建立更为精确的迷道内剂量估算公式。结果:192Ir放射源蒙特卡罗模拟结果与公式计算结果最大偏差小于2%,证明蒙特卡罗中建立的放射源模型是可靠的。分析192Ir放射源辐射场发现:放射源形状以及周围介质对辐射场影响极小,与放射源距离大于0.5cm时,可视其为点源。距离值和吸收剂量率值拟合公式为Y=496.3·X-2.227,结合肿瘤致死剂量和器官耐受剂量发现:保证肿瘤致死条件下,肿瘤致死剂量参考点与放射源距离越大,易受影响器官剂量参考点与肿瘤致死剂量参考点的距离就越大;在剂量参考点与放射源距离相同时,直肠所需距离大于膀胱所需的距离。另外,机房迷道模拟值与实际测量结果最大偏差不超过7.55%,证明蒙特卡罗中建立的机房模型是可靠的。基于蒙特卡罗模拟值,从衰减速率和数值的角度对迷道内辐射场影响因素进行探究发现:在一定范围内,治疗室的体积变化产生影响不显著;迷道内入口大小和放射源距迷道距离与剂量率值成正比,迷道宽度则成反比;迷道宽度和放射源距迷道距离与剂量率衰减速率成反比,迷道内入口大小则成正比。国家职业卫生标准文件（GBZ/T 201.3-2014）中剂量估算公式结果与实验测量结果之间相对偏差在46.3%到69.0%之间,与蒙特卡罗模拟结果之间相对偏差在40.1%到69.5%之间。新公式计算迷道内周围剂量当量率与蒙特卡罗模拟值相对偏差绝对值在9.2%到15.0%之间,远优于国家职业卫生标准文件中的计算公式。结论:基于蒙特卡罗方法,根据放射源辐射场分析,可直接判断与放射源不同距离下的吸收剂量分布情况;根据易受影响器官分析,可直接在CT定位DICOM图像中观察肿瘤与两器官距离来确定易受影响器官是否安全,为临床上制定治疗计划提供帮助。从机房迷道内辐射剂量场影响因素的研究可知:在一定条件下,治疗室的体积变化产生影响很小,迷道宽度、迷道内入口大小和放射源距离变化产生影响很大。迷道内剂量场影响因素以及新剂量估算公式在屏蔽设计上为优化辐射防护屏蔽设计提供参考。
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