研究目的
使用Geant4-GAMOS蒙特卡罗方法评估不同模体材料（muscle_ICRP、muscle_ICRU和水的应用），以确定在水电子束和光子束中水能否替代肌肉组织。
研究成果
该水材料可在高能量（40 keV以上）下替代肌肉组织，推荐用于放射治疗。不同模体材料间的差异不超过5%。
研究不足
该研究聚焦于高能（40 keV以上）并推荐用于放射治疗。需进一步研究分析不同类型模体材料对40 keV以下能量的影响。
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[2018年第二届生物医学工程国际会议（IBIOMED）- 印度尼西亚巴厘岛（2018.7.24-2018.7.26）] 2018年第二届生物医学工程国际会议（IBIOMED）- 水能否替代电子束和光子束中使用的肌肉组织？一项蒙特卡罗研究
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[2018年第二届生物医学工程国际会议（IBIOMED）- 印度尼西亚巴厘岛（2018.7.24-2018.7.26）] 2018年第二届生物医学工程国际会议（IBIOMED）- 水能否替代电子束和光子束中使用的肌肉组织？一项蒙特卡罗研究
DOI：10.1109/IBIOMED.2018.8534894
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
本研究采用Geant4-GAMOS蒙特卡罗方法评估不同模体材料（muscle_ICRP、muscle_ICRU和水）的应用效果?；谂分藓俗友芯恐行模–ERN）开发的Geant4工具包的GAMOS是一款蒙特卡罗模拟软件。本模拟所用骨骼?。↖CRP）、横纹?。↖CRU）及水（ICRU）的材料组成与密度数据均来自Geant4截面数据库。模拟对象包含世界环境、探测器、放射源和模体四部分，其中模体材料具有区分性。放射源置于管道内，探测器位于模体内，两者在+x方向相距2厘米。研究采用能量分别为0.5、1.0、1.5和2.0 MeV的光子束与电子束作为放射源。各次模拟时长因入射粒子类型、粒子能量及模体材料组成而异——电子束在各类模体中的模拟耗时均长于光子束。每次模拟均会出现瑞利散射、康普顿散射和光电效应，但仅1.5 MeV与2.0 MeV光子束中观测到γ射线转化为正负电子对的现象（该正电子由电子对产生相互作用生成）。本模拟收集的能量直方图显示：当肌肉组织（ICRP与ICRU）距体表深度不超过2厘米时，可用纯水替代。通过对比EGSnrc等其他蒙特卡罗软件提取的肌肉（ICRP与ICRU）与水介质的质量衰减系数曲线及阻止本领比曲线，本研究结论得到进一步验证。
作者：
Sitti Yani，Fauzia Puspa Lestari，Freddy Haryanto
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