基于TOPAS的4D蒙特卡洛模拟食道HDR支臂治疗中的过渡剂量:一个幻影研究
F Moradi1,2, A Taheri3, R Boudaghi Malidarreh4
1Department of Biomedical Imaging, Faculty of Medicine, Universiti Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia.
Physics in medicine and biology
|September 30, 2025
概括
对于食道癌的高剂量率支臂疗法,需要考虑源传输剂量. 现实的模拟显示,过渡剂量会增加瘤剂量,并影响有风险的器官,影响治疗计划.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 辐射瘤学 辐射瘤学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 内高剂量率 (HDR) 支臂疗法是食道癌的标准治疗方法.
- 在源移动过程中,健康的组织可能会收到意外的辐射剂量.
- 当前的静态剂量计算可能无法完全捕捉源传输的影响.
研究的目的:
- 用4D蒙特卡洛模拟来量化食道支架疗法期间对有风险的器官 (OARs) 的过渡剂量.
- 为了评估源运动的剂量计影响,包括变速和停留点.
- 强调在处理规划中纳入源传输的重要性.
主要方法:
- 使用TOPAS工具进行时间依赖的 (4D) 蒙特卡洛模拟.
- 模拟了一个具有关键解剖结构的人类形象幻影.
- 动态模拟了Ir-192 HDR源的运动,包括加速和减速.
- 在各种运动条件下,计算了6厘米高食道瘤的吸收剂量.
主要成果:
- 与静态模拟相比,现实的源运动增加了多达31%的瘤剂量.
- 过境剂量到邻近的OAR,如喉,达到了瘤剂量的11.7%.
- 静态剂量计算显著低估了总输送剂量.
结论:
- 考虑源传输剂量对于食道癌的HDR支臂支臂疗法至关重要.
- 使用TOPAS进行的4D蒙特卡洛模拟准确地模拟了现实的运动源.
- 过渡剂量显著影响整体剂量分配,应在治疗规划中考虑,特别是复杂病例.
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