在临床BNCT中使用经过验证的PHITS模型和计算幻影的场外剂量测量
Ryo Kakino1, Naonori Hu1,2, Hiroki Tanaka2
1Kansai BNCT Medical Center, Osaka Medical and Pharmaceutical University, Takatsuki, Osaka, Japan.
Medical physics
|December 28, 2023
概括
这项研究验证了中子捕获疗法 (BNCT) 辐射室的计算模型,揭示了外场辐射显著增加了整个身体中的危险器官 (OAR) 剂量.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 计算建模 计算建模
背景情况:
- 在中子捕获疗法 (BNCT) 中,来自中子和玛射线的场外辐射剂量需要彻底评估.
- 准确评估治疗室内的中子和马射线分布以及全身剂量对于安全的BNCT实施至关重要.
- 虽然一些研究在临床研究中评估了全身剂量,但没有健康保险的BNCT机构验证了室内中子分布和全身剂量.
研究的目的:
- 为了验证BNCT辐射室的蒙特卡洛模型,扩展到覆盖全身区域.
- 为了评估危险器官 (OAR) 剂量,使用验证的模型与人体幻影.
主要方法:
- 在治疗室使用Au样本测量热中子分布.
- 通过使用各种探测器 (Au,Au+Cd,In,Al,TLD) 在人体水幻影 (躺着和坐着) 中评估了中子和马射线剂量速率分布.
- 验证了来自粒子和重离子运输代码系统 (PHITS) 的模拟结果与实验测量相对应,然后使用计算幻影来确定OAR剂量,RBE加权剂量和DVHs.
主要成果:
- 模拟结果通常与实验数据一致,在距离辐射中心60厘米的误差范围内.
- 对于Au+Cd探测器和在腹部和腰部地区系统较低的玛射线剂量率,观察到实验和模拟结果之间的差异.
- 将PHITS模型扩展到全身区域表明所有OAR的剂量增加,特别是左唾液腺D50%的0.13 Gy-eq增加.
结论:
- 对临床BNCT的PHITS模型,扩展到全身区域,已成功验证.
- 评估的OAR剂量突出显示了BNCT中场外辐射的影响.
- 临床医生和医学物理学家必须认识到,场外辐射会在整个身体中提高OAR剂量.
