硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy，简称BNCT）主要通过将具有选择性的含硼药物注射入人体血液，富集在肿瘤中。受热中子照射，经由¹⁰B（n，α）⁷Li反应放出2.79MeV高能量、短射程的α粒子和⁷Li离子，杀死肿瘤细胞，且避免伤害正常组织。 研制BNCT物理剂量计算软件是治疗计划的关键，国外已发展了多个BNCT商用软件，价格昂贵，且关键技术尚属保密。BNCT治疗软件涉及前处理、中子-光子剂量计算和后处理。由于复杂的几何，通常采用蒙特卡罗（Monte Carlo，简称MC）方法模拟。传统MC方法及程序（如MCNP）可以计算BNCT需要的剂量，但要达到期望的精度，需要模拟大量的粒子，从而花费大量的计算时间，这是临床应用无法接受的。 本研究就是力求发展一种既能确保计算精度、又能缩短计算时间的MC估计方法。论文首先用MCNP程序模拟了BNCT三种国际基准网格模型，并与修正的Snyder椭球模型进行了比较，进而给出了一种保质量守恒、内存量少、易于产生输入文件的4种基本材料成份的中心点方法及模型。计算结果表明，新模型可以达到基准模型的精度。根据解析模型剂量随深度的变化规律，研究构造了多网格组合模型和5mm优化网格模型，在重要区域计算精度不损失的条件下，大大缩短计算时间。进一步从FOM值和剂量计算结果比较，分析了满足模型计算收敛的样本数，以及剂量计算误差与样本数的关系，指出不同模型达到收敛的最少样本数。最后，针对BNCT问题的特点，借鉴并发展了快速粒子径迹技巧，在碰撞点抽样和粒子射线交点计算上采用特殊处理，计算效率较传统MC方法提高了30％，使程序具备了临床应用价值。