放射治療是腫瘤治療的重要手段之一,基于60Co放射源的治療機(jī)是常用的放療設(shè)備。隨著放射治療的廣泛應(yīng)用,要求對(duì)放射性元素及其防護(hù)問(wèn)題有全面、清晰的了解,以設(shè)計(jì)合理的屏蔽防護(hù)。在放射治療中,為了保證放射治療的質(zhì)量和輻射防護(hù)效果,需要對(duì)輻射防護(hù)屏蔽厚度和放射治療劑量分布進(jìn)行精確地計(jì)算。運(yùn)用蒙特卡羅方法,借助于MCNP4C軟件對(duì)Co60治療機(jī)在輻射防護(hù)中的應(yīng)用。

    首先從傳統(tǒng)的輻射防護(hù)計(jì)算方法著手,分別利用衰減法、經(jīng)驗(yàn)公式法對(duì)治療機(jī)房輻射防護(hù)墻、防輻射鉛門(mén)進(jìn)行理論計(jì)算,并對(duì)其有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。然后利用MCNP4C軟件60Co治療機(jī)和機(jī)房屏蔽結(jié)構(gòu)的模擬,對(duì)機(jī)房設(shè)計(jì)的墻體、防輻射鉛門(mén)的屏蔽進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)三種屏蔽計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量值相比,表明對(duì)于屏蔽墻體的計(jì)算使用傳統(tǒng)的衰減法、經(jīng)驗(yàn)公式法和蒙特卡羅方法均可滿足輻射屏蔽設(shè)計(jì)要求;在防護(hù)門(mén)的計(jì)算中,推薦使用蒙特卡羅方法。

   試圖建立一種基于MCNP4C的、相對(duì)簡(jiǎn)單但具有較高計(jì)算精度的蒙特卡羅劑量計(jì)算方法。在研究中借助MCNP4C程序計(jì)算了不同射野下60Co治療機(jī)在水膜體中的不同深度的百分深度劑量和離軸比,將得到的計(jì)算結(jié)果與使用NE2670劑量?jī)x測(cè)量的值比較,二者符合的很好。

   使用蒙特卡羅方法計(jì)算60Co射線在水膜體中的劑量是準(zhǔn)確的。同時(shí)利用蒙特卡羅方法對(duì)病人胸部模體的內(nèi)部劑量進(jìn)行了計(jì)算,并與放射治療計(jì)劃(有效路徑長(zhǎng)度方法)的計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比,蒙特卡羅方法劑量計(jì)算的誤差小于放射治療計(jì)劃劑量計(jì)算的誤差。在實(shí)際放射治療中,可用蒙特卡羅方法的計(jì)算結(jié)果對(duì)放射治療計(jì)劃的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正,以便保證放射治療的質(zhì)量。 通過(guò)對(duì)60Co治療機(jī)輻射屏蔽防護(hù)計(jì)算研究,能為輻射防護(hù)工作的開(kāi)展提供支持。應(yīng)用蒙特卡羅技術(shù)對(duì)60Co治療機(jī)的詳細(xì)模擬能大大提高對(duì)臨床照射野物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí),以及提供劑量學(xué)的支持,模擬得到的結(jié)果給放射治療方案的制定提供了一定的理論依據(jù)。