[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

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。基于欧洲核子研究中心（CERN）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。