GATE在计算人体体素模型光子剂量转换系数的应用分析

TL99; 分析GEANT4应用发射断层(GEANT4 Application for Tomographic Emission, GATE)在模拟人体体素模型剂量转换系数的应用,为计算基于体素模型的光子辐射场中的剂量提供一种新路径.GATE 是基于GEANT4开发并广泛应用于模拟正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography, PET)、单光子发射计算机断层成像(Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT)等成像系统以及放射治疗的蒙特卡罗模拟软件.用自编的 MATLAB 程序将人体体素模型 KTMAN-2的体素数据逆转为断层影像(Computed Tomography, CT),再由VV软件将CT转换为GATE体素模型文件,在GATE和MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended)中模拟6种标准照射方式下、0.01~10 MeV能量范围内23种单能光子在人体内的输运,得到一系列的光子器官剂量转换系数,将两者的计算结果进行对比,并将结果和 ICRP 74、ICRP 116号出版物的推荐值进行比较.GATE和MCNPX的计算结果具有很好的一致性,除质量很小的器官(垂体、扁桃体、甲状腺等),其它器官的差异都在3%以内;对于某些器官在某些照射条件下,所得结果和ICRP 74、ICRP 116号出版物的推荐值一致,但在某些照射条件本文结果与ICRP 74、ICRP 116出版物的推荐值存在较大差异.GATE为基于体素模型的剂量计算提供了一种新方法;本文计算的剂量转换系数对于分析亚洲人个体与ICRP参考人之间光子剂量转换系数的差异具有重要意义.