开发和剂量测量评估一个模块化手术内放射治疗 (mIORT) 系统,使用Zeiss内部光束装置

科学领域:

• 医学物理 医学物理
• 辐射瘤学 辐射瘤学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 术内放射疗法 (IORT) 在手术后向瘤床输送单次高剂量,以消除残留的癌细胞.
• 现有的IORT系统需要新的应用器来精确调节剂量.
• 采用了Zeiss Intrabeam低kV IORT系统,因为它具有同位素的X射线传递能力.

研究的目的:

• 研究将新型应用器纳入IORT剂量调节系统.
• 执行蒙特卡洛模拟,3D打印和应用器设计的实验验证.
• 为了实现患者特定的IORT技术和治疗计划系统.

主要方法:

• 修改应用器 (屏蔽,圆形造型) 以改变剂量分布.
• 蒙特卡罗 (MC) 模拟使用EGSnrc代码来模拟剂量分布 (剂量图,PDD曲线,差异图,能量光谱).
• 使用Gafchromic EBT3薄膜在3D打印应用器上进行实验验证,以验证MC模拟.

主要成果:

• 对剂量和百分比差异图的MC模拟和薄膜测量之间观察到高相关性.
• 屏蔽应用器显著降低了辐射剂量:屏蔽圆应用器在0.3厘米处降低了高达99%的辐射剂量,屏蔽球形应用器在0.3厘米处降低了高达83%的辐射剂量.
• 在PDD测量中,与模拟相比,球形应用器的偏差为4%,屏蔽圆应用器的偏差为5%.

结论:

• 该研究成功地证明了在IORT中开发用于剂量调节的新型应用器的可行性.
• 屏蔽应用器为减少周围组织的辐射剂量提供了显著的潜力.
• 这些发现支持开发针对患者的IORT和先进的治疗规划系统.