本发明涉及临床核医学辐射防护,尤其涉及一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法。
背景技术:
1、gbz 120-2020《核医学放射防护要求》中明确规定了接受植入粒籽源手术后的患者,当接近他人时应当在植入部位对应的体表进行适当的辐射屏蔽措施。i-125放射源植入治疗手术属于典型的粒子源植入手术,i-125粒籽源植入患者后,将长时间伴随患者,为减少患者对其周围人群造成辐射伤害,医院要求病人长期穿戴外照射防护服,这些防护服通常为马甲式设计,各个位置具备同等的防护效果,根据不同的防护等级防护服的重量在3-10kg不等,防护服的重量对于体质虚弱的患者是沉重的负担,对患者在住院期间、复查、以及出院后的生活造成了诸多不便,尤其是在气温高、湿度大的环境条件下会引起患者极度疲乏与不舒适,影响患者的心情甚至放弃使用防护服,从而增加了周围人员受照风险。
2、为降低患者对周围人群或环境带来辐射风险,减少加载于患者的屏蔽体重量,需要精准的确定人体植入放射性粒子区域周围的辐射剂量水平,进而配合适应的防护服(位置、形状、大小、铅单量)进行屏蔽,实现接受i-125粒籽源植入治疗患者屏蔽最优化。
3、目前医院主要采用便携式剂量率仪器对患者手术后植入区域周围进行测量,该方法存在受环境、仪器、人员影响较大、测量时间长、难以给出优化的屏蔽区域和屏蔽铅当量等缺点,很难快速精确的给出需要屏蔽的位置及屏蔽层厚度、大小等最优化信息。因此急需一种方法对接受i-125粒籽源植入治疗患者的辐射防护进行屏蔽优化指导。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,根据患者体内被植入的i-125粒籽源分布信息、人体重量、身高信息,运用mc蒙特卡洛程序和亚洲数字化人体标准模型就快速准确的给出患者体表剂量率分布水平、需进行屏蔽的位置、相应位置所需采用屏蔽铅当量、以及屏蔽后的体表剂量率等信息。指导医护人员对患者采取最优化的屏蔽措施,减少患者的额外承重,提高患者i-125粒籽治疗手术后的生活质量。
2、本发明由如下技术方案实施:一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,包括以下步骤:
3、输入信息,包括i-125粒籽源在人体内的分布情况;单个粒籽源的尺寸、活度、封装材料信息;患者的不限于身高、体重、年龄的信息;
4、基于mc蒙特卡洛计算程序与亚洲数字人体模型进行建模计算;
5、输出信息,通过相应icrp出版物中的转换系数库,将通量、能谱的三维分布信息转化为不限于吸收剂量、周围剂量当量的常见剂量值,并进行三维显示,并给出需要屏蔽区域铅当量的推荐值。
6、进一步的,所述i-125放射源信息按照icrp-107号出版物提供的数据作为输入信息。
7、进一步的,所述mc蒙特卡洛计算程序以开源蒙特卡洛算法c++代码为基础,并扩展出不限于体素模型接口、照射环境设置、通量及沉积能量统计、吸收剂量及周围剂量当量换算的功能。
8、进一步的,所述照射环境设置负责照射场景的复现,包括不限于源项粒子类型、能量、初始动量的源项信息输入,模拟过程中所需化学元素定义及材料元素组成的信息输入,照射场景三维模型的信息输入。
9、进一步的,在完成蒙卡模拟后,将空间分为三维网格,网格大小自行确定,统计每个网格中的通量、能谱信息,获取通量、能谱的三维分布信息。
10、进一步的,所述数字人体模型为中国成年男性参考人体素数字模型,身高170cm、体重60kg。
11、本发明的优点:
12、本发明基于mc蒙特卡洛程序和亚洲数字化人体模型,经mc计算后可得出患者周围剂量率分布水平,并给出需要屏蔽区域的位置、屏蔽措施的铅当量建议、屏蔽后周围剂量率水平信息,为患者选择适宜的防护服用品提供技术支持。
1.一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,所述i-125放射源信息按照icrp-107号出版物提供的数据作为输入信息。
3.根据权利要求1所述的一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,所述mc蒙特卡洛计算程序以开源蒙特卡洛算法c++代码为基础,并扩展出不限于体素模型接口、照射环境设置、通量及沉积能量统计、吸收剂量及周围剂量当量换算的功能。
4.根据权利要求3所述的一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,所述照射环境设置负责照射场景的复现,包括不限于源项粒子类型、能量、初始动量的源项信息输入,模拟过程中所需化学元素定义及材料元素组成的信息输入,照射场景三维模型的信息输入。
5.根据权利要求1所述的一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,在完成蒙卡模拟后,将空间分为三维网格,网格大小自行确定,统计每个网格中的通量、能谱信息,获取通量、能谱的三维分布信息。
6.根据权利要求1所述的一种i-125粒籽植入治疗患者屏蔽优化方法,其特征在于,所述数字人体模型为中国成年男性参考人体素数字模型,身高170cm、体重60kg。
