放射治疗是核物理学科在实际应用中的一个重要分支,越来越多的肿瘤患者在治疗的不同阶段需要接受放射治疗,患者接受到的剂量的准确与否是放射治疗执行中最重要的因素。蒙特卡罗方法因其精准性被称为剂量计算中的“金标准”,随着计算机技术的迅猛发展,应用蒙特卡罗方法计算剂量的效率得以大大提高。由于人体是非均匀组织,各组织之间密度差异可能较大,尤其是胸段,几乎包括了空腔、水、脂肪、肌肉和骨头等密度差距较大的组织,这就对目前TPS(Treatment Planning System)的剂量计算准确性提出了较高的要求,也就是对TPS中关于剂量计算的算法提出了较高要求。目前主流的TPS算法有AAA、CCC和AXB等等。本实验的主要目的是比较不同算法在计算人体非均匀组织中剂量的差异,实验整体流程如下:(1)利用基于蒙特卡罗方法开发的软件EGSnrc模拟Varian True Beam加速器的各组件,包括各组件的材料构成和几何尺寸;(2)将建立的模拟加速器模型出束时的性能参数,主要是离轴比(OAR)和百分深度剂量(PDD),和利用三维水箱扫描出的实际性能参数进行比较,之后对模型进行微调,使其性能参数和实际加速器尽量吻合;(3)利用AAA算法、CCC算法和蒙特卡罗算法分别对同一患者进行剂量分布计算,并将三种算法的结果进行比较;(4)比较不同算法之间剂量计算的差异并分析差异产生的原因,给出一定的解释,为其他和本实验相关的研究者提供一定的参考。