硼中子俘获治疗(BNCT,boron neutron capture therapy)规划软件系统MCDB(Monte Carlo dosimetry in brain),包括医学前处理、Monte Carlo物理剂量计算和后处理.采用中心点方法确定网格的材料和密度,并自动生成Monte Carlo输入文件,MCDB借鉴并发展了一套网格几何下的快速粒子径迹算法,取得了与MCNP程序一致的剂量计算结果,计算速度较MCNP程序提高2.7～3.5倍.MCDB可进行并行计算,具有线性加速比,能够满足BNCT临床对计算时间和精度的要求.
根据Snyder解析模型建立了一个含有肿瘤的BNCT(硼中子俘获治疗)-4 mm网格模型,应用MCNP(Monte Carlo N-particle)程序进行模拟计算,并对结果进行了物理分析;使用新研制的MCDB(Monte Carlodosimetry in brain)程序对Snyder加肿瘤模型进行了模拟,得到和MCNP程序几乎完全一致的结果,验证了MCDB程序的正确性,由于MCDB采用了适合均匀网格的快速粒子径迹算法,因而提高了计算速度,较MCNP节省了36%的模拟时间。
硼中子俘获治疗(BNCT)蒙特卡罗剂量计算软件系统MCDB(Monte Carlo dosimetry code for brain)已经开发成功。它包括医学前处理、剂量计算和后处理。前处理把CT、MRI图像数据自动转化为剂量计算的输入文件,剂量计算基于蒙特卡罗(MC)方法,后处理是确定照射方向和照射时间。为了提高剂量计算的精度和缩短计算时间,MCDB发展了针对体素模型的快速粒子径迹算法,构造材料矩阵和计数矩阵,程序实现了MPI并行化。通过一个病例,MCDB完成了从CT、MRI提取数据、剂量计算和后处理的全过程。计算取得了与MCNP程序一致的结果,串行计算速度较MCNP提高3倍以上,并行效率可以达到90%,完全满足临床对计算精度和计算时间的要求。
