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碳离子束FLASH照射实验束流配送方式的研究
编辑人员丨5天前
目的:改进一套临床碳离子治疗系统的束流配送方式，并测试其性能，以满足使用碳离子束进行FLASH细胞及动物实验的条件。方法:使用碳离子治疗系统的垂直束，通过缩短同步加速器束流引出时间提高流强的方法，来获取超高剂量率。将高流强的束流在深度方向采用脊形过滤器展宽，横向使用点扫描技术扩展，可形成细胞学实验和动物实验所需的射野。测量射野平坦度、半影、吸收剂量、平均剂量率等，以验证束流性能是否满足要求。结果:深度方向展宽的Bragg峰和设计一致，横向剂量曲线测量得到的射野平坦度和半影等参数满足实验要求。扩展后在20 mm×20 mm×10 mm的靶体积内，射野吸收剂量达到8 Gy，射野平均剂量率>60 Gy/s，最大可以达到100 Gy/s；30 mm×30 mm×10 mm靶体积内，射野吸收剂量为4 Gy，部分能量的射野平均剂量率>40 Gy/s，实验中可选择剂量率适合的能量进行照射。结论:经过对束流配送方法的改进，已经能够在同步加速器上实现碳离子FLASH细胞学实验的条件，通过对加速器的改进实现加速粒子数倍增后，剂量率和剂量都可以达到目前文献报道的FLASH动物实验条件。
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编辑人员丨5天前
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点扫描碳离子束流模型的蒙特卡罗模拟与验证的初步研究
编辑人员丨5天前
目的:使用蒙特卡罗程序FLUKA建立点扫描碳离子束流模型并对其进行验证。方法:使用FLUKA建立同步加速器碳离子束流治疗头的几何模型，匹配实验测量数据中的单能标称能量、高斯能谱分布、初始束斑大小以及束流的角分布等各项参数；利用治疗计划系统生成碳离子束流治疗计划，通过γ分析比较FLUKA束流模型与治疗计划系统输出的剂量分布差异，验证该模型的准确性。结果:单能碳离子束流的深度剂量分布差异均在0.1 mm之内，束斑大小最大差异为0.17 mm；对于每个靶区，2 mm/2%标准下的2D-与3D-γ通过率均在95%以上。结论:基于蒙特卡罗程序FLUKA实现了点扫描碳离子束流输运过程的精准模拟。该模型能够用于临床治疗计划的模拟验证，并进一步应用于新型粒子治疗设备在开发阶段的模拟以及生物有效剂量的计算。
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编辑人员丨5天前
