(34.201.11.222) 您好!臺灣時間:2021/02/25 14:03
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:黃昱翔
研究生(外文):Huang, Yu-Hsiang
論文名稱:清華水池式反應器用於BNCT頭頸癌治療的外加匯聚設計
指導教授:薛燕婉
指導教授(外文):Hsueh Liu, Yen-Wan
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:核子工程與科學研究所
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:66
中文關鍵詞:硼中子捕獲治療
外文關鍵詞:BNCT
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:183
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:20
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
清華水池式反應器用在硼中子捕獲治療的超熱中子束在 2004 年完成了結構內的設計以及改建,在 2006 年完成治療計畫系統 THORplan 的開發並且建立了專用的射源檔,這兩項重要的工具都有持續在維護以及更新中。目前為即將進行臨床試驗的階段。在考慮到治療頭頸部腫瘤患者照射部位的固定性,而有外加匯聚的需求。本研究的目的有二:一為驗證射源檔的準確性;二是在符合中子束設計建議值的要求下,配合實際情況調整外加匯聚的設計,希望在外加匯聚出口處可以達到最佳的超熱中子束品質及強度。
本研究的模擬計算使用蒙地卡羅粒子遷移計算程式。射源特性的驗證上進行計算與實際量測數據的比較,包含垂直於射束方向(徑向)及平行於射束方向的銅片相對反應率分佈。比較結果都相當吻合。顯示使用的射源檔可以精確地描述射束出口的中子源特性。
在外加匯聚的設計上,本研究延續結構內超熱中子束的設計計算條件,以便比較時有相同的基準點,並且以國際原子能委員會提供的建議值作為超熱中子束品質分析之依據。首先比較空間中同一個位置在有無外加匯聚設計的情況之下,超熱中子束特性的改變。結果顯示,在加了外加匯聚後可以提高同一個位置的超熱中子通率,而口徑外的劑量是口徑內的約六分之一,可以減少照射時間並保護靠近外加匯聚周圍的正常組織。
外加匯聚設計幾何靈敏度分析顯示,匯聚出口尺寸改變對超熱中子通率會有比較明顯的影響,口徑越小超熱中子束通率越高。因此必頇盡量配合患者腫瘤區域的大小來進行設計。至於材料選擇方面,使用碳酸鋰與聚乙烯的混合材料來取代原來聚乙烯材料的設計,可以大幅降低在出口處以及匯聚側邊周圍熱中子及光子的產生;碳酸鋰在混合物中佔有的濃度越高效果越好。
將使用碳酸鋰與聚乙烯混合材料的外加匯聚設計寫入治療計畫 THORplan 的射源檔案中,對真實的病例做模擬評估,結果顯示患者體內腫瘤劑量分佈並沒有太大的改變,但皮膚的最大劑量會下降 4%;改用此匯聚材料有助於患者表面劑量之降低。
摘要 .............................................................................................................................. i
致謝 ............................................................................................................................. ii
目錄 ............................................................................................................................ iii
第一章 前言 ............................................................................................................... 1
第二章 清華水池式反應器超熱中子束射束出口特性 ........................................... 3
2-1 射源檔案的驗證 ................................................................................ 10
第三章 外加匯聚的幾何靈敏度分析 ..................................................................... 20
3-1 目前現有外加匯聚設計的特性描述 ................................................ 20
3-2 外加匯聚底座厚度的影響 ................................................................ 30
3-3 外加匯聚壁厚大小的影響 ................................................................ 30
3-4 外加匯聚出口尺寸的影響 ................................................................ 33
第四章 外加匯聚材料的選擇對超熱中子束的影響 ............................................. 36
4-1 改用碳酸鋰與聚乙烯混合材料的影響 ............................................ 36
4-2 匯聚部分周圍增加中子反射材料的影響 ........................................ 44
4-3 改用鉛與環氧樹脂混合材料的影響 ................................................ 49
4-4 匯聚部分周圍增加屏蔽用鉛壁的影響 ............................................ 53
4-5 外加匯聚出口處增加一片鋰的影響 ................................................ 57
第五章 利用治療計畫 THORplan 評估外加匯聚設計的影響 ........................... 59
第六章 結論與未來工作 ......................................................................................... 63
參考文獻 ................................................................................................................... 65
1. 舒麗麗,“硼中子捕獲治療之中等能量中子束濾屏設計”,國立清華大學碩士論文,中華民國八十三年六月。
2. 朱惠珍,“清華水池式反應器之中子捕獲治療超熱中子束設計之最佳化”,國立清華大學碩士論文,中華民國八十五年六月。
3. 鄧永宏,“中子捕獲治療超熱中子束設計”,國立清華大學碩士論文,中華民國八十八年七月。
4. 廖敏孜,“清華水池式反應器之硼中子捕獲治療超熱中子束之設計及分析”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十年七月。
5. 黃泰庭,“清華水池式反應器改建為硼中子捕獲治療專用核反應爐之超熱中子束最終設計分析”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十二年七月。
6. Y.-W.H. Liu, T.T. Huang, S.H. Jiang, H.M. Liu, “Renovation of Epithermal Neutron Beam for BNCT at THOR”, Applied Radiation and Isotopes 61, 1039-1043 (2004).
7. H.M. Liu, J.J. Peir, Y.H. Liu, P.E. Tsai, S.H. Jiang, “Increase of the Beam Intensity for BNCT by Changing the Core Configuration at THOR”, Applied Radiation and Isotopes 67, S247-S250 (2009).
8. 林宗逸,“清華大學水池式反應器 BNCT 治療計畫程式 THORplan 之開發與驗證”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十三年七月。
9. Yuan-Hao Liu, Sander Nievaart, Pi-En Tsai, Hong-Ming Liu, Ray Moss, Shiang-Huei Jiang, “Neutron Spectra Measurement and Comparison of the HFR and THOR BNCT beams”, Applied Radiation and Isotopes 67, S137-S140 (2009).
10. Lin C.Y., Teng Y.H. and Liu Y-W H., 2002. “Comparison of Homogeneous Voxel Model with Detailed Voxel Model in the Treatment Planning Dose Calculations for BNCT,” ICNCT-10, Germany, Sept. 8-13.
11. Lin T.Y. and Liu Y-W H., 2006. Recent Development of THORplan, ICNCT-12, Kagawa, Japan, Oct. 9-13.
12. Tzung-Yi Lin and Yen-Wan Hsueh Liu, “Development and Verification of THORplan – A BNCT Treatment Planning System for THOR”, ICNCT-14, Buenos Aires, Argentina, October 25-29, 2010.
13. MCNP: Monte Carlo N-Particle Transport Code System, Version 4C, Oak Ridge National Laboratory, RSICC CCC-700 (2000).
14. 林宗毅,“『硼捉中子治癌』治療計畫程式之發展”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十二年七月。
15. 李在尹,“清華水池式反應器新舊超熱中子束射束品質研究”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十二年七月。
16. 李辰衍,“BNCT 治療計畫程式 THORplan 影像分類處理方法與準確性驗證”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十六年七月。
17. 李憲昇,“清華大學硼中子捕獲治療計畫程式 THORplan 劑量計算準確度驗證”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十七年十二月。
18. H.S Li, Y.-W.H. Liu, C.Y. Lee, T.Y. Lin, F.Y. Hsu, “Verification of the Accuracy of BNCT Treatment Planning System THORplan”, Applied Radiation and Isotopes, 67 S122-S125 (2009).
19. “97年死因統計結果分析”,行政院衛生署網站。
20. “Current Status of Neutron Capture Therapy”, International Atomic Energy Agency, May 2001.
21. Otto K. Harling, John A. Bernard, and Robert G. Zamenhof, “Neutron Beam Design, Development, and Performance for Neutron Capture Therapy”.
22. 蔡碧恩,“利用間接中子造影法進行硼中子捕獲治療中子射束之特性研究”,中壢清華大學碩士論文,中華民國九十八年三月。
23. Yuan-Hao Liu, Pi-En Tsai, Hui-Ting Yu, Yi Chun Lin, Yu-Shiang Huang, Chun-Kai Huang, Yen-Wan Hsueh Liu, Hong-Ming Liu, and Shiang-Huei Jiang, “Validation of the Source Description of the THOR BNCT Epithermal Neutron Beam”, ICNCT-14, Buenos Aires, Argentina, October 25-29, 2010.
24. O. K. Harling, K. J. Riley, T. H. Newton, B. A. Wilson, J. A. Bernard, L-W. Hu, E. J. Fonteneau, P. T. Menadier, S. J. Ali, B. Sutharshan, G. E. Kohse, Y. Ostrovsky, P. W. Stahle, P. J. Binns and W. S. Kiger III, “The Fission Converter-Based Epithermal Neutron Irradiation Facility at the Massachusetts Institute of Technology Reactor”, Nuclear Science and Engineering: 140, 223-240 (2002).
25. K. J. Riley, P. J. Binns, S. J. Ali and O. K. Harling, “The Design, Construction and Performance of a Variable Collimator for Epithermal Neutron Capture Therapy Beams”, Phys. Med. Biol. 49 (2004) 2015-2028.
26. 游慧婷,“BNCT 治療計畫程式 THORplan 在頭頸部腫瘤臨床治療之實作運用”,國立清華大學碩士論文,中華民國九十九年七月。
27. R. G. Zamenhof, S. D. Clement, O. K. Harling, J. F. Brenner, D. E. Wazer, H. Madoc-Jones, and J. C. Yanch, “Monte Carlo Based Dosimetry and Treatment Planning for Neutron Capture Therapy of Brain Tumors”, Plenum Press, New York, 1990.
28. Hong-Ming Liu, Chin-Wen Chi, “Extension Collimator Design for Rat Liver Irradiation at THOR.”
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔