自质子治疗概念提出以来,质子放疗技术得到了广泛的关注并迅速地发展。精确放疗是当前的主流方向,其中“精确定位”的实现是精确放疗的良好开端,被更多的研究者所关注。目前,对靶区定位的在线监测一般采用湮灭伽马射线成像的方式。然而这种方式的定位偏差在几毫米甚至到厘米量级,误差较大,因此对“精确定位”提出了更高要求。近年来蒙特卡罗方法已成为医学研究中方案设计及优化的一种最常用手段,本文利用此方法对质子治疗中产生的湮灭光子进行图像重建,提出一种新的定位方式,极大地提高了定位的精准度。质子与人体中¹⁶O反应生成正电子核素13N,衰变后释放的正电子与体内电子发生湮灭反应生成光子。通过追踪光子的位置和质子在路径上的能量沉积这两个信息进行靶区定位。本文利用MCNPX程序进行建模计算,模拟了能量为60 MeV-150 Me V的质子束在肌肉组织中的输运及能量为90 Me V的质子束在不同材料的GTV（肿瘤靶区）中的输运,讨论分析了质子入射能量及GTV材料对湮灭光子分布的影响。提出“湮灭光子峰”概念,定义湮灭光子通量下降梯度最大的位置为湮灭光子峰位置。重建湮灭光子通量一阶导数的图像,评估峰位置,模拟结果显示湮灭光子峰位置与Bragg峰位置相差无几,位置偏差小于1 mm,定位精准度高。本工作在验证新定位方式可行性的同时也为后续精准定位的研究提供了参考数据。