西门子加速器射束特点的Geant4模拟研究

利用Geant4程序包编程构建SIEMENS直线加速器机头结构,模拟产生6MV-X射线的电子打靶及后续粒子输运过程,通过与测量数据对比,在保证模型构建合理的基础上,获取常用射野平面粒子出射信息并分析所得相空间文件,得到光子和电子的平均能量、能谱分布、粒子注量分布、能量注量分布及角分布等信息。结果表明:出射光子平均能量要高于电子;光子和电子能谱呈连续分布;出射电子粒子注量与光子相差两个数量级以上;射野内光子的粒子注量和能量注量分布较均匀,电子则波动很大;射野外光子粒子注量和能量注量均迅速下降,电子的变化趋势不太明显;出射光子角分布主要集中在与中心轴成10°范围内,电子角分布范围则较大。

6MV医用加速器电子对效应的蒙特卡罗模拟研究

以Geant4编程构建6MV医用加速器机头和照射条件,并通过实测数据比对验证模型的正确性,模拟加速器粒子输运过程,获取不同射野和不同层面的粒子相空间文件,以正电子和湮没光子为指标研究射野及各机头部件对电子对效应产生的影响,模拟电子对效应对加速器射束及水模中剂量沉积的影响。结果表明:射野面积越小,电子对效应产生越多;在靶、均整器及次级准直器处均会有较明显的电子对效应发生,其中次级准直器是主要的发生部件;电子对效应使射束中污染电子增加了约4%,降低了射束的平均能量,使射束粒子分布更加分散,增加了模体表面剂量及射野外剂量。

低剂量条件下调制传递函数法与线对法的相关性分析

通过在低剂量条件下对两种CT图像空间分辨率获得方法(调制传递函数法与线对法)的相关性分析,提供CT质量控制过程中空间分辨率评价的客观依据。研究使用GE Light Speed 16 CT对位于扫描正中线的Catphan 500体模中的CPT528及CPT486模块进行扫描。扫描条件:标准胸部扫描条件(120kV、200mA)以及低剂量扫描条件(电压:80kV、100kV、120kV、和140kV 4档;电流:10-60mA,10mA递增)。各扫描条件均使用CPT486模块测量噪声。调节窗宽窗位,观察不同扫描条件下可分辨的线对(为说明主观性对线对法的影响,随机选取部分CPT528扫描图像,由5名受试者进行读数,进行统计分析)。测量不同扫描图像中的点扩散函数(Point spread function,PSF),再对PSF进行二维傅里叶变换得到调制传递函数(Modulation transfer function,MTF),最后使用SAS8.2软件对10%MTF值与线对法目测值进行统计分析,寻找两种空间分辨率获得方法(MTF法与线对法)之间的相关性。结果表明,当MTF为10%时对应的空间分辨率与线对法目测值一致(t'=0.18、p=0.8556)。低剂量条件下部分MTF曲线受噪声影响导致MTF值增大。