摘要 : 目的 在硼中子俘获治疗(BNCT)的常规准直器基础上设计了拓展准直器,分析不同准直器情况下患者模体的束流分布特性.方法 采用蒙特卡罗方法模拟,计算了常规准直器、5 cm长拓展准直器、10 cm长拓展准直器沿着束流方向的中子束流分布;选取10 cm长拓展准直... 展开 目的 在硼中子俘获治疗(BNCT)的常规准直器基础上设计了拓展准直器,分析不同准直器情况下患者模体的束流分布特性.方法 采用蒙特卡罗方法模拟,计算了常规准直器、5 cm长拓展准直器、10 cm长拓展准直器沿着束流方向的中子束流分布;选取10 cm长拓展准直器无间隙的情况,模拟计算了不同质量百分比的氟化锂(LiF)与聚乙烯材料组合、碳化硼(B4C)与聚乙烯材料组合的照射时间和优势深度;分别模拟计算了常规准直器下和拓展准直器下无间隙及其他不同间隙对照射时间、优势深度及离轴剂量的影响.结果 10 cm长度拓展准直器无间隙情况,热中子通量密度、伽马射线剂量率以及快中子剂量率最大,其峰值分别为1.0× 109 n/(cm2·s)、5.3cGy/min、9.1 cGy/min;相较于聚乙烯结合B4C,聚乙烯结合LiF的准直器材料在优势深度和照射时间均有优势;对于5种聚乙烯结合LiF的准直器材料,优势深度最大的是20 wt％聚乙烯结合80 wt％LiF的材料,为8.7 cm,然而其照射时间较长,为20.5 min;照射时间最短的为80 wt％聚乙烯结合20 wt％LiF的材料,仅为19.0 min,其优势深度为8.5 cm;对于不同准直器长度、不同空气间隙的剂量分布,相比不使用拓展准直器的情况,5、10 cm长度拓展准直器能够分别降低26.4％、40.3％的治疗时间,同时优势深度变化较小;同一准直器情况下,随着空气间隙的增大,离轴剂量则越大.结论 5、10 cm长度拓展准直器的使用,能够在提高中子束流强度、降低照射时间的同时,对优势深度、离轴剂量等参数影响较小,从而能够解决由于头颈部活动受限等情况下患者肿瘤体表与出束口存在空气间隙所导致的治疗时间增长的问题.BNCT装置可结合实际临床需求,采用适用的拓展准直器. 收起