首页 > 文献资料
-
光子在人体肩部组织中的传输模拟
利用蒙特卡罗方法模拟光子在人体肩部组织中的动态传输过程、光子飞行轨迹、成人肩部肩周炎穴位上接收的光能量密度的分布及穴位接收的光能量密度随着笔形射束入射点偏离距离变化曲线。
-
北京市2009年甲型H1N1流感实际感染人数的估算
目的 估算北京市2009年甲型H1N1流感的实际感染人数.方法 采用基于蒙特卡罗方法编制的乘法模型Impact 2009 v 1.0软件,根据北京市流感样病例数、流感样病例中甲型H1N1流感阳性率及流感样病例二级以上医院就诊率等参数,估算北京市2009年甲型H1N1流感的实际感染水平.结果 经估算,北京市2009年约有180万人(90%CI:146万～230万)已感染甲型H1N1流感,感染率约为11.0%.发现1例实验室确诊病例实际代表167例感染病例.0～4岁组和5～14岁组人群的感染率高,分别为32.5%和33.3%.结论 甲型H1N1流感报告病例仅是实际感染人群中的小部分,估算发病地区实际感染水平具有较强的实际意义.
-
用遗传算法重构生物组织的光学特性参数
本文利用遗传算法(Genetic Algorithm)和蒙特卡罗(Monte Carlo)方法研究由准直激光束通过均匀生物组织时所形成的多重散射光分布重构生物组织的光学特性参数.由于蒙特卡罗法模拟结果的离散性和统计性,在逆问题的求解时使传统的优化方法存在难以克服的困难,遗传算法可以有效地解决这个困难.我们用遗传算法成功地实现了对均匀生物组织单个光学特性参数重构和多个特性参数的联合重构,并取得了较好的重构效果.本文对生物组织的无损检测具有理论指导意义.
-
G4射波刀蒙特卡罗算法的建立与评价
目的 建立G4射波刀照射剂量的蒙特卡罗算法并加以评价.方法 利用PTW M3水箱、PTW60012半导体光子探测器测量空气中输出因子、60 mm准直器百分深度剂量和开野剂量曲线得到源分布、注量分布和能谱,并以适当格式输入到射波刀数据库,建立加速器源模型.利用CT扫描CRIS 062密度模体,测量已知物质相对电子密度和质量密度,建立质量密度模型.利用蒙特卡罗算法模拟计算组织模体比、中心离轴比和输出因子,同时用高斯方法调整半高宽,使计算值与射线追踪算法测量值一致.结果 源分布、注量分布和能谱概率生成源模型,利用源模型和密度模型建立起蒙特卡罗算法,之后运用蒙特卡罗算法模拟计算出组织模体比、中心离轴比、输出因子,其结果与测量结果一致.结论 成功建立蒙特卡罗算法后,进行认真评价,即可用于计算剂量.
-
用MCNP4B模拟X线成像过程
蒙特卡罗方法是非常著名的模拟粒子输送问题的方法,它已经应用到医学放射诊断的图像分析和课题研究,但是除了人别情况外,蒙特卡罗方法很少同时应用于图像和剂量研究.本研究采用了蒙特卡罗方法的计算程序MCNP4B,它可以模拟X线/病人/图像整个过程,并且其中任一参数的改变对图像和剂量的影响可以同时进行调查.在过去的一些研究中,通常采用均匀的模型来代替病人进行研究,本研究采用了数字虚拟人NORMAN,这样能大提高模拟的精度.用MCNP4B模拟出的一些图像表明这套模拟方法对放射诊断研究是非常有帮助的.
-
基于DPM的调强放疗计划剂量验证工具的实现
目的 基于简单快速蒙特卡罗程序DPM(dose planning method),通过植入照射源模型并改进程序,解决DPM中无法实现任意角度入射和非规则非均匀野模拟的问题,使其成为调强放疗计划系统的实用蒙特卡罗剂量验证工具.方法 通过加速器反演出的能谱结合优化给出的强度图模拟加速器的粒子输运过程.使用虚拟点源结合反演出加速器能谱模拟了加速器的照射源部分,基于DPM的粒子输运物理模型,结合调强放疗计划中的照射野强度分布,以及出射粒子的权重与强度图中的强度相结合,实现了算法.结果 通过将DPM模拟计算的规则野结果与三维水箱测量数据对比了百分深度剂量(PDD)和百分离轴剂量(OAR),误差在野内＜2％,半影2～3 mm.以及DPM模拟计算非规则野的结果与有限笔形束剂量计算方法FSPB计算结果的对比,趋势符合,γ分析通过率为95.1％,误差都在允许范围内.校验了改进的DPM的功能和计算精度.结论 植入简便照射源模型的DPM程序相较于经典蒙特卡罗程序,速度较快,计算精度和时间可以满足临床需求,可以作为调强放疗计划系统中剂量验证工具.
-
β源支架剂量分布的蒙特卡罗算法
目的比较数值积分和蒙特卡罗方法计算的放射性支架的剂量率分布.方法以3种有代表性的剂量点核函数为计算模型,计算支架的剂量率分布.结果分别计算了中心面的径向、支架表面及离支架表面0.5 mm处的轴向剂量分布,径向大差异为1.5%,轴向的差异也在1. 5%之内.结论 3种函数用数值积分和蒙特卡罗方法计算的剂量分布是一致的,蒙特卡罗方法可用来计算放射性支架的剂量分布.
-
蒙特卡罗方法计算外照射所致红骨髓剂量方法的研究
目的 对现有的红骨髓剂量模拟计算方法进行比较和分析.为确定更为合理的计算方法提供依据.方法 借助MCNPX蒙特卡罗模拟软件,模拟了能量20 keV～10 MeV的γ光子源,对Rensselaer理工学院(RPI)体素人体模型进行前后(AP)全身均匀照射,分别采用直接能量沉积法、剂量响应函数法(DRF)、King-Spiers因子法和质能吸收系数法(MEAC),进行红骨髓剂量的模拟计算.结果 在入射γ光子能量低于100 keV时,直接能量沉积法的结果大,而质能吸收系数法和King-Spiels因子法的结果更为合理;在入射γ光子能量高于150 keV时,King-Spiers因子法给出的结果要略高于其他方法的结果,但其能够反映出红骨髓对γ光子能量更强的吸收能力.结论 综合比较低能区和高能区不同方法给出的结果后,发现King-Spiers因子法是合理的估算红骨髓剂量的方法.
-
放射性核素肾动态显像中的辐射剂量计算
目的 研究在放射性核素肾动态显像中肾脏和膀胱所受到的内照射剂量.方法 建立一个双隔室链肾脏-膀胱排泄模型并推导出相关的数学表达式,模拟放射性核素肾动态显像剂被人体摄入后的转移、排泄过程,计算核素在肾脏、膀胱和人体其余组织内的总衰变数,再采用蒙特卡罗模拟的方法 ,计算核素衰变释放的射线在肾脏以及膀胱内产生的能量沉积,后根据辐射的品质因数计算它们的有效剂量.结果 以131I-OIH和99Tcm-DTPA显像剂为例,肾脏受到的内照射剂量分别为0.058 mGy/MBq(131 I-OIH)和0.0054 mCy/MBq(99Tcm-DTPA);膀胱受到的内照射剂量分别为0.40 mGy/MBq(131I-OIH)和0.033 mCy/MBq(99Tcm-DTPA).结论 常规剂量水平下的放射性核素肾动态显像对肾脏和膀胱造成的辐射剂量很小.
-
用蒙特卡罗方法模拟食管镍钛支架对放疗剂量分布的影响
晚期食管癌患者,特别是食管气管瘘和纵隔瘘的患者置入食管支架维持进食,再配合放射治疗,可降低再狭窄的发生率,其疗效已得到认可[1-4].目前,常用的镍钛记忆合金食管支架受温度控制,4℃以下柔软易变形,在正常体温时可变硬恢复支撑力[5].由于镍钛合金支架是由金属制成,与正常组织密度相差较大,射线穿过金属支架时会造成支架周围的剂量不均匀[6-8].刘明等[9]认为商用治疗计划系统( TPS)计算结果与实测值比较,不锈钢板、钛合金入射面比测量值分别偏低13％及12％,出射面分别增加6％及5％.目前,国内研究镍钛支架对放射治疗剂量的影响,用的都是在模体上测量,而实测会有设备精度和测量方法带来的偏差及对人体有伤害甚至是不能完成.因此,本研究引进了一种快捷、准确的计算方式,报道如下.
-
放射外照射事故剂量重建中的蒙特卡罗模拟方法
目的建立放射外照射事故剂量重建的计算机系统.方法基于MIRD的人体及其器官的数学模型,采用蒙特卡罗(MC)方法,结合放射事故的受照模式,建立放射外照射事故剂量重建的计算机系统.结果成功研制了放射事故剂量重建的计算机系统.用这个系统计算了河南省60Co放射事故危重病人的剂量,其计算结果与实验模拟测量和生物剂量检测结果十分一致.结论本系统方便、快捷,它不但可估算事故受照人员的器官剂量和全身剂量,而且也能用于事故早期剂量的估计.
-
介入治疗患者辐射剂量评估软件包VirtualDose-IR 的开发
目的：开发一款在线剂量评估软件VirtualDose-IR，专用于计算患者各个器官所受辐射剂量的水平，从而为评估和控制介入治疗中患者的辐射剂量提供一个工具。方法针对各种不同年龄和体型的患者、常见照射部位和照射角度及其他照射参数，使用蒙特卡罗方法计算介入治疗患者各器官和组织的受照剂量，并将这些数据结果综合到一个大型数据库中，终以超文本标记语言（ HTML）网页的形式呈现给用户，用户通过浏览器即可操作程序。结果开发了一个完整的介入治疗剂量评估软件包VirtualDose-IR，并与相关文献的实验和模拟数据进行了对比，得到了较吻合的结果。结论 VirtualDose-IR软件为评估介入治疗患者辐射剂量提供了一种简单高效的方法。
关键词： 介入治疗 蒙特卡罗方法 辐射剂量 软件即服务( SaaS ) -
蒙特卡罗法和积分法计算核素治疗后的病人对周围人员的照射量
目的用蒙特卡罗模拟法和积分演算法计算经核素治疗后的病人对周围人员的照射量.方法蒙特卡罗模拟法用VB6.0编写程序来计算照射量,积分演算法用"笔\|纸”来推算.结果用两种方法分别计算了长方形和椭圆形放射源的照射量,两种方法的差异分别为0.88%、0.61%.结论蒙特卡罗模拟法的计算结果与积分演算法的结果差异很小,说明用模拟法估算是可行的.
-
蒙特卡罗方法在质子重离子加速器治疗场所屏蔽计算中的应用
目的 利用蒙特卡罗方法建立质子重离子加速器治疗场所的屏蔽计算模型,为治疗场所的屏蔽设计提供可靠的计算方法.方法 采用基于蒙特卡罗方法的FLUKA程序建立质子重离子治疗场所的屏蔽计算模型,模拟质子重离子加速器治疗场所辐射场的分布,通过对质子重离子加速器治疗场所的检测,验证计算模型.结果 FLUKA程序模拟计算结果与现场检测结果具有较好的符合性.结论 FLUKA程序建立的质子重离子加速器治疗场所屏蔽计算模型能够模拟质子重离子产生的辐射场.基于FLUKA程序建立的屏蔽计算模型,质子重离子治疗场所屏蔽设计应根据加速器高可达的束流强度及能量进行计算.在质子和重离子加速器运行时的治疗室辐射场中,中子对剂量当量的贡献是主要的,因此,屏蔽设计中应重点考虑中子的屏蔽.
-
用于硼中子俘获治疗的超热中子束理论设计
目的 设计用于硼中子俘获治疗(BNCT)的超热中子束理论方案.方法 基于清华大学试验核反应堆,以其1号孔道为材料布放孔道,设计了由慢化材料、热中子吸收材料、γ屏蔽材料组成,但材料布放位置具有差异的5种理论方案;利用蒙特卡罗(MC)模拟方法,分别计算5种方案束出口处的中子注量率、剂量率及γ剂量率值,通过与BNCT技术指标对比,从5种方案中选择一种合适的方案.结果 得到了一个符合BNCT各项技术指标的超热中子束理论方案,其慢化材料厚度为53.5 cm、热中子吸收材料厚度为2 mm、γ屏蔽材料厚度为9 cm.结论 本研究给出的超热中子束理论方案为基于反应堆实现BNCT提供一定的理论参考.
-
新型农村合作医疗制度封顶线适合性的Monte Carlo模拟测评
目的:设置合理可行的新型农村合作医疗制度封顶线.方法:在大样本量的人群抽样调查基础上,以Monte Carlo抽样模拟技术对新型农村合作医疗制度的补偿方案进行报销封项线的适合性分析.结果:住院报销封顸线与门诊报销封项线分别为人均年收入的12.0倍与2.0倍时,致贫人数减少率分别为0.6849与0.5762.结论:住院报销封顶线与门诊报销封顶线的佳设置为人均年收入的12.0倍与2.0倍.
-
~(125)Ⅰ植入治疗源的剂量学参数的Monte Carlo模拟
γ放射性粒子源~(125)Ⅰ已被广泛用于前列腺和眼睛的植入治疗中.本文采用EGS5蒙特卡罗代码计算了美国医用物理学协会(AAPM)TG-43U1报告中推荐的型号为6711 ~(125)Ⅰ近距治疗源(活性区长取0.28 cm)的剂量学参数.如剂量率常数、径向剂量函数和各向异性函数.剂量率常数为0.959 cGy/h/U,与TG-43U1推荐值和Dolan等已发表的值相差在2.0%以内;径向剂量函数数值与二者均符合较好;随着角度和距离的增加,各向异性函数值数值与二者的复合程度趋佳.并给出了实用性较强的径向剂量函数的拟合公式.
-
基于蒙特卡罗方法的水中浸没状态γ外照射剂量率转换因子计算
目的 通过模拟计算的方法获得水中浸没状态时γ外照射剂量率转换因子.方法 在原有ORNL-MIRD模型的基础上,采用国际放射防护委员会新推荐数据进行数学人体模型改进;在理论分析的基础上利用蒙特卡罗方法计算软件(MCNP)构建了物理计算模型.结果 提出基于蒙特卡罗方法的水中浸没状态γ外照射剂量率转换因子的计算方法;给出了水中浸没状态下放射性核素的γ外照射剂量率转换因子计算公式.结论 本研究可为伴随放射性污染的水下作业人员γ外照射剂量评估和防护提供参考.
-
HPGe探测效率和符合相加修正系数的蒙特卡罗计算
目的介绍用蒙特卡罗(MC)方法编写的计算HPGe探测器探测效率和符合相加修正系数的程序(Cool2000-HpGe),及实验值与计算值的比较研究.方法用MC计算得到的探测效率和符合相加修正系数与实验得到的值进行比较.结果对空气、水和土壤三种模拟基质体标准源由实验(ORTEC ADCOM100+GEM50195 HPGeγ谱仪系统)得到的符合相加修正系数值与模拟计算值之间的相对偏差绝对值分别为5.14%、12.1%和10.4%,在点源距探测器端窗5、10和25cm处的由实验得到的探测效率值与模拟计算值之间的相对偏差绝对值分别为10.6%、5.6%和3.0%.结论笔者报道的MC计算软件Cool2000可以在环境放射性监测中用于计算HPGe探测器探测效率和符合相加修正系数.
-
蒙特卡罗方法调整探测器死层厚度和冷指尺寸的研究
目的用蒙特卡罗(MC)方法计算效率和实测效率的比较,调整HPGe探测器死层厚度和冷指尺寸,提高MC方法计算HPGe探测器γ射线探测效率的准确度.方法在理论分析探测器死层厚度和冷指尺寸对γ射线探测效率影响的基础上,用137Cs刻度源在不同距离处实际测量HPGe探测器的效率,并将探测器死层厚度和冷指尺寸调节前、后计算效率与实测效率进行比较.结果探测器死层厚度和冷指尺寸调节前与调节后相比,理论计算与实测效率相对偏差的平均值由5.301%提高到3.937%.结论相对偏差的明显改善,不仅增强了MC软件的模拟计算功能,也提高了放射性测量结果的准确度.
