治疗计划系统中利用CT值计算碳离子入射能量的可行性研究

目的是探索CT值用于碳离子治疗计划系统计算碳离子入射能量的方法。方法是通过分析Bethe-Block公式和碳离子射程计算公式,研究单核能量为0.01 MeV～500 MeV碳离子束在各种辐射等效材料中射程与此能量碳离子束在水中的射程的比例关系。利用SRIM2008程序验证此比例系数存在恒值的可能性。通过Origin8.0软件对此射程比例系数(Ci)和相应辐射等效材料的CT值进行指数函数拟合,研究CT值与射程比例系数的函数关系。分析CT原理和射程比系数,将碳离子在各种组织等效材料中的射程等效为水中的射程,从而反推入射碳离子所需的能量。结果是碳离子治疗能量范围,碳离子束在辐射等效材料中射程与此能量碳离子束在水中的射程的比值存在恒定的比例系数(Ci)。CT值与射程比例系数存在相关系数为r=0.999的函数关系。可以将特定能量碳离子在辐射等效材料中的射程等效为水中的射程。结论是利用机体各体积单元CT值与射程比例系数(Ci),精确计算实际照射肿瘤部位所需射程的水中等效射程,由水中等效射程计算出Bragg峰位落在肿瘤部位所需的入射碳离子束能量。该研究为CT技术用于碳离子治疗计划系统提出了一种新的探索。

CT值用于质子治疗计划系统中质子入射能量的计算

目的 探索CT值用于质子治疗计划系统计算质子入射能量的方法.方法 通过分析Bethe-Block公式和质子射程计算公式,研究质子治疗能量范围（70～250 MeV）质子束在各种辐射等效材料中与水中的射程的比例关系.利用蒙特卡罗方法SRIM2008程序验证此比例系数存在恒值的可能性.通过Origin 8.0软件对此射程比例系数（Ci）和相应辐射等效材料的CT值进行指数函数拟合,研究CT值与射程比例系数的函数关系.分析CT测量原理和利用射程比系数将质子治疗的实际射程等效为水中的射程,从而反推入射质子所需的能量.结果 质子治疗能量范围（70～250 MeV）质子束在辐射等效材料中的射程与此能量质子束在水中的射程的比值存在恒定的比例系数（Ci）.CT值与射程比例系数相关（r=0.999）.可以将特定能量质子在辐射等效材料中的射程等效为水中的射程.结论 本研究利用机体各体积单元CT值与射程比例系数（Ci）,精确计算实际照射肿瘤部位所需射程的水中等效射程,由水中等效射程计算出Bragg峰位落在肿瘤部位所需的入射质子束能量.本研究为CT技术用于质子治疗计划系统提出了一种新的探索.