Abstract
本研究配合清華水池式反應器（THOR)改建為硼中子捕獲治療（BNCT）專用爐計畫自行開發硼中子捕獲治癌之治療計劃模擬系統THOR_Plan。主要是以以電腦斷層掃瞄（CT）影像數據來模擬治療部位之組成，使用蒙地卡羅程式MCNP 4C進行劑量計算，並將計算結果與CT影像結合展示以便判讀。其中能自動產生模擬病患CT影像幾何與組成的MCNP輸入檔為自行開發之BNCT治療計劃模擬系統之重要工作之一。電腦斷層掃瞄CT影像檔每單片的數據皆為512x512像素之CT值，透過轉換成為腦部組織之組成代號。為了減輕劑量計算之負擔，THOR_Plan採「均質體素模式」。將512x512之CT影像資料合併為64 x 64之方格，並予以分類簡化後，再產生治療計畫系統計算主體程式MCNP之輸入檔，以便在合理之時間內完成病人之治療計畫計算。另外為了評估採「均質體素模式」進行治療計畫劑量計算所可能造成之誤差，本研究突破蒙地卡羅程式MCNP一般cell card 數目之限制，建立「詳細體素模式」，並利用新架設之叢集電腦進行平行計算，建立起與「均質體素模式」比較的標準尺度。測試結果顯示採「均質體素模式」與「詳細體素模式」計算所得在中心軸上熱中子的劑量及通量都極為接近，在預設的8公分治療深度之內差距都小於1%。另在模擬所需的時間上，一次「均質體素模式」計算計數30000多個點，約需5.5小時。相對的做為標準尺度之「詳細體素模式」計算僅計數中心線及四個深度共329個點，即需於耗時約10天。THOR_Plan劑量之展示程式主要功能是將計算後的劑量結果以所需的圖表格式輸出，其中包括等劑量圖、劑量體積圖及劑量對深度圖的分析。本研究比較了兩種通量/劑量轉換法的差異。一為使用文獻上腦部組織Kerma factor進行通量/劑量的轉換；一為使用MCNP 的「能量投遞」設定來計算劑量。由於兩者結果差異很大，建議將來應直接使用MCNP的能量投遞設定來計算劑量較為正確。THOR_Plan治療計畫後續的發展方向包括：(1)方便的使用者介面，(2)更準確與快速的計算，及（3）與國際上現行使用之BNCT治療計畫程式SERA及NCT_Plan計算結果進行比較。