用3D打印的解剖学上真实的老鼠幻影对FLASH和传统剂量测量的多机构审计

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 临床前研究 临床前研究
• 辐射瘤学 辐射瘤学

背景情况:

• 闪光照射和常规剂量速率 (CONV) 照射需要准确的剂量测量来进行可重复的临床前研究.
• 多机构研究需要标准化的方法来比较剂量计变异性.

研究的目的:

• 开发和验证3D打印的老鼠幻影,用于评估多个机构FLASH和CONV电子辐射之间的剂量变化.
• 为了评估幻影在模拟小鼠解剖学中的印刷到印刷的可复制性和准确性.

主要方法:

• 用模拟骨,肺和软组织密度的材料3D打印了解剖学上真实的老鼠幽灵.
• 幻影被CT扫描,并与实体老鼠参考扫描进行密度和Hounsfield单位 (HU) 精度的比较.
• 三个机构对幻影进行了复制FLASH和CONV电子辐射,用放射性色膜测量剂量分布.

主要成果:

• 与参考CT相比,3D打印的幻影精确模拟了小鼠组织密度,差异很小 (<0.12g/cm^3) .
• 印刷到印刷的HU变化处于可接受的范围内 (软组织/骨<10HU,肺部54HU),对剂量分配影响最小 (<0.5%).
• 多机构照射复制表明FLASH和CONV之间的剂量差异减少 (4.3%至1.2%) 和对处方剂量有所改善 (CONV:3.6%至2.5%;FLASH:6.4%至2.7%).

结论:

• 开发的3D打印幻影框架是多机构FLASH临床前研究认证的一个有希望的工具.
• 这种方法可以提高FLASH辐射治疗研究中的生物发现的可重现性.
• 标准化幻影使用可以减少多中心FLASH研究中的剂量变化.