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癌症即恶性肿瘤现已成为威胁人类健康的主要原因,放射治疗为癌症三大治疗方式之一。放射治疗需要利用放射治疗计划系统设计临床可实施的治疗计划,剂量计算是放射治疗计划系统的核心功能,其精度直接影响患者的治疗效果。在人体组织结构中,肺部组织密度较低且体积较大,极易发生横向电子不平衡,影响剂量计算的精度,因此对肺部组织剂量分布特性及剂量计算中的组织非均匀性修正方法进行研究具有重要意义。本文首先对肺部组织剂量分布特性进行研究,利用蒙特卡罗程序EGSnrc对不同射野照射包含不同密度肺组织的模体进行模拟,通过剂量衰减百分比对密度和射野大小对肺内横向电子不平衡程度的影响进行分析。结果表明,在低密度范围内,密度改变会造成肺部剂量的剧烈变化,尤其在小野照射低密度肺介质时,次级电子将其能量沉积在更远的位置,造成射野内横向电子不平衡现象更加严重,肺部剂量降低更加明显,因此在肺部剂量计算中应考虑横向电子不平衡的影响以得到更精确的计算结果。在此基础上,本文进一步对肺部非均匀修正方法进行研究。笔形束卷积法使用的简单非均匀修正方法没有考虑肺部横向电子不平衡的影响,会高估肺部的吸收剂量。为解决其在肺部剂量计算中存在的问题,本文提出了一种基于蒙特卡罗的混合笔形束核非均匀修正方法。该方法在使用蒙特卡罗方法模拟纯水模体中笔形束核的基础上,增加了肺介质位于不同深度的水肺水模体中笔形束核的模拟,根据剂量计算点位置调用不同笔形束核,将肺部存在的横向电子不平衡情况考虑在内,从而达到对肺部进行非均匀修正的目的。本文使用混合笔核方法在简单模体和临床病例中进行了测试。在简单模体中的测试结果显示,该方法与蒙特卡罗程序EGSnrc模拟结果在肺部区域符合较好,初步验证了该方法的正确性。在此基础上,本文进一步将其应用到临床胸部病例中测试实际效果,基于KylinRay精准放射治疗系统框架,使用混合笔核方法进行剂量计算并将其结果与Pinnacle3 9.10治疗计划系统进行对比,对等中心横断面及前后各两个层面的剂量分布进行Gamma分析,结果显示对于3 mm/3%的分析标准,在不同病例中混合笔核方法与Pinnacle3系统的Gamma通过率均超过88%,通过相应测试标准,且未出现对肺部剂量的严重高估,进一步验证了该方法的有效性。