成都劑量體模（CDP）組織輻射等效材料的輻射特性研究.pdf

1、隨著人們對輻射危害的日益重視，在放射防護、診斷、治療、教學和輻射標準研究中，仿真輻照體模作為“人體替身”得到了越來越廣泛的應用。組織輻射等效材料作為制作仿真輻照體模的基本要素，其輻射特性的研究已經(jīng)成為當今醫(yī)學物理學家和材料學家探索的熱點。早在上世紀初，開始使用一些天然物質(zhì)制造組織輻射等效材料，替代人體進行粗略的輻射劑量估計，上世紀中期，采用人工合成的高聚物作為組織輻射等效材料的技術(shù)開始興起。我國于上世紀80年代初開始仿真輻照體模及組織輻

2、射等效材料的研究，四川大學林大全教授先后研制成功了中國首具成人男性仿真輻照體模、中國女性盆腔仿真輻照體模、中國女性乳腺仿真輻照體模、中國調(diào)強治療仿真輻照體模等。1992年，國際輻射劑量單位與測試委員會(International Commission on Radiation Units andMeasurements，ICRU)在ICRU第48號報告中將這一系列的仿真輻照體模命名為“成都劑量體?！?Chengdu Dosimetric

3、 Phantoms，CDP)。為了進一步提高組織輻射等效材料的性能，有必要對其設(shè)計方法、合成工藝、材料穩(wěn)定性及輻射等效性進行系統(tǒng)研究。 本文借鑒根據(jù)CT值推導人體元素組分的原理，提出了一種基于CT值設(shè)計組織輻射等效材料的方法。從CT值的基本概念出發(fā)，推導了跟X(或γ)射線發(fā)生相互作用的組織輻射等效材料元素組成與CT值之間的關(guān)系方程，采用最小二乘法確定了該方程中的兩個重要的常數(shù)，給出了常用組織輻射等效材料(軟組織輻射等效材料、骨組

4、織輻射等效材料、腦組織輻射等效材料和肺組織輻射等效材料)的配方設(shè)計。 根據(jù)仿生模板聚合工藝原理，給出了制造成都劑量體模組織輻射等效材料的工藝路線。該工藝可使組織輻射等效材料的反應在常溫常壓下完成，不僅節(jié)約了反應設(shè)備的成本，同時合成的組織輻射等效材料均勻性較好，反應過程中不會發(fā)生產(chǎn)品焦化，并且實驗重復性良好，材料性能穩(wěn)定。 在分析成都劑量體模中軟組織輻射等效材料、骨組織輻射等效材料、腦組織輻射等效材料和肺組織輻射等效材料基

5、本元素組成及其密度的基礎(chǔ)上，從質(zhì)量衰減系數(shù)、有效原子序數(shù)、線性衰減系數(shù)和電子密度等多個方面，分析了上述四種材料的輻射等效性，證明成都劑量體模的主要組織輻射等效材料能量響應范圍寬，輻射等效性好，達到了國際推薦標準A級，可作為檢測標準廣泛應用于各種放射診斷治療設(shè)備和輻射防護儀器的標定。另外，以肌肉組織輻射等效材料為例，進行了加速老化失效性實驗，初步判斷成都劑量體模組織輻射等效材料的穩(wěn)定性，估算了其有效使用年限。 論文給出的組織輻射等