基于微剂量学蒙特卡罗模拟的重离子生物有效剂量精确计算方法

论文摘要

目的:在蒙特卡罗（MC）模拟当中引入理想组织等效正比计数器（Ideal TEPC）,并结合微剂量动力学模型（MKM）精确计算重离子生物有效剂量。方法:采用Ideal TEPC与MC模拟方法对能量为330 MeV/u具有6 cm展宽Bragg峰（SOBP）的碳离子束生物有效剂量进行计算。结果:优化得到MKM模型的参数为:α0=0.12 Gy-1,rd=0.39μm,Rn=3.7μm。对于能量为330 MeV/u具有6 cm SOBP碳离子束生物有效剂量的计算显示:基于MKM模型计算的生物有效剂量与碳离子放射治疗计划系统（ciPlan）中的生物有效剂量具有较好的一致性,二者偏差随深度的增加而增大,在坪区、SOBP前端、SOBP中点、SOBP后端、尾区的偏差分别为0.3%、1.7%、2.7%、4.9%、10.3%。结论:Ideal TEPC结合MC模拟能够准确计算重离子的生物有效剂量,有效避免TEPC壁引起的辐射场畸变,结构材料所产生的δ电子对线能谱的影响,以及实验中位置的偏差,具有良好的移植性。

论文目录

前言

1 材料与方法

1.1 碳离子放射治疗计划系统（ciPlan）

1.2 TEPC壁引起的辐射场畸变

1.3 Ideal TEPC结构及微剂量学MC模拟

1.4 碳离子束生物有效剂量计算

1.5 MKM模型参数的确定

2 结果

2.1 TEPC壁引起的单能碳离子束辐射场畸变

2.2 MKM模型参数

2.3 线能谱与生物有效剂量分布

3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 戴天缘,李强,陈卫强,刘新国,戴中颖,贺鹏博,马圆圆,申国盛,张晖

关键词: 微剂量学,生物有效剂量,微剂量动力学模型,重离子治疗,蒙特卡罗模拟

来源: 中国医学物理学杂志 2019年10期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,基础科学

专业: 数学,临床医学,肿瘤学,特种医学

单位: 中国科学院近代物理研究所,中国科学院重离子束辐射生物医学重点实验室,甘肃省重离子束辐射医学应用基础研究重点实验室,中国科学院大学核科学与技术学院

基金: 国家重点研发计划(2017YFC0107500),国家自然科学基金(11875299,61631001,U15322641)

分类号: O242.2;R730.55

页码: 1119-1124

总页数: 6

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基于微剂量学蒙特卡罗模拟的重离子生物有效剂量精确计算方法

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