核能核技术典型实验四

医用核技术仿真实验课程

核技术在现代医学的诊疗技术领域得到广泛应用,尤其是在肿瘤的治疗方面具有独特的作用和优势。但在肿瘤的放射治疗过程中需要使用加速器或强放射源,因其具有强放射性、设备成本高昂等特点,治疗剂量大小及分布不可 能直接在患者身上直接进行实验测量,只能先通过仿真模拟计算给出。

医用核技术仿真实验课程采用从美国Philips公司引进的三维适形及调 强放射治疗计划系统(教学系统)Pinnacle3、加拿大国家研究中心发行的开源软件EGSnrc、BEAMnrc及开源软件Geant4。配合理论课程《肿瘤放射物理学》为本科、研究生开设肺癌(原发性肝癌)放疗中正向适形与逆向调强计划的比较、鼻咽癌不同放疗计划的剂量学对比、前列腺癌的适形和调强适形放疗、不同能量的X射线在膀胱癌放疗中的剂量学比较、三维逆向调强适形放射治疗计划的设计和优化等基于医用加速器或Co-60治疗机等大型医用设备的仿真模拟实验(见表1)。本仿真实验课程中所使用的三维适形及调强放射治疗计划系统(教学系统)与医院实际使用的系统是完全一样的,保证了仿真实验的实用性和有效性。

表1 医用核技术仿真实验课程

序号

开设实验项目

实验类型

面向专业

1

肺癌放疗中正向适形与逆向调强计划设计

设计性

核工程与核技术(含核技术)、辐射防护与核安全工程、核物理、放射医学等

2

鼻咽癌放疗计划设计

设计性

3

前列腺癌的适形和调强适形放疗计划设计

设计性

4

不同能量的X射线在膀胱癌放疗中的剂量学比较

设计性

5

三维逆向调强适形放射治疗计划的设计和优化

设计性

实验效果:解决放射治疗真实实验需要医用加速器或Co-60治疗机等大型医用设备,同时避免真实实验中涉及的强电离辐射危害问题。降低了实验教学成本和实验风险。


图 医用核技术仿真实验