放射治疗是肿瘤治疗的重要手段之一,基于60Co放射源的治疗机是常用的放疗设备。随着放射治疗的广泛应用,要求对放射性元素及其防护问题有全面、清晰的了解,以设计合理的屏蔽防护。在放射治疗中,为了保证放射治疗的质量和辐射防护效果,需要对辐射防护屏蔽厚度和放射治疗剂量分布进行精确地计算。运用蒙特卡罗方法,借助于MCNP4C软件对Co60治疗机在辐射防护中的应用。

    首先从传统的辐射防护计算方法着手,分别利用衰减法、经验公式法对治疗机房辐射防护墙、防辐射铅门进行理论计算,并对其有效性进行评价。然后利用MCNP4C软件60Co治疗机和机房屏蔽结构的模拟,对机房设计的墙体、防辐射铅门的屏蔽进行计算。通过对三种屏蔽计算方法的计算结果与实际测量值相比,表明对于屏蔽墙体的计算使用传统的衰减法、经验公式法和蒙特卡罗方法均可满足辐射屏蔽设计要求;在防护门的计算中,推荐使用蒙特卡罗方法。

   试图建立一种基于MCNP4C的、相对简单但具有较高计算精度的蒙特卡罗剂量计算方法。在研究中借助MCNP4C程序计算了不同射野下60Co治疗机在水膜体中的不同深度的百分深度剂量和离轴比,将得到的计算结果与使用NE2670剂量仪测量的值比较,二者符合的很好。

   使用蒙特卡罗方法计算60Co射线在水膜体中的剂量是准确的。同时利用蒙特卡罗方法对病人胸部模体的内部剂量进行了计算,并与放射治疗计划(有效路径长度方法)的计算结果和实测值进行了对比,蒙特卡罗方法剂量计算的误差小于放射治疗计划剂量计算的误差。在实际放射治疗中,可用蒙特卡罗方法的计算结果对放射治疗计划的计算结果进行修正,以便保证放射治疗的质量。 通过对60Co治疗机辐射屏蔽防护计算研究,能为辐射防护工作的开展提供支持。应用蒙特卡罗技术对60Co治疗机的详细模拟能大大提高对临床照射野物理性质的认识,以及提供剂量学的支持,模拟得到的结果给放射治疗方案的制定提供了一定的理论依据。