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

• 作者: 刘新国 张晖 戴中颖 戴天缘 李强 申国盛 贺鹏博 陈卫强 马圆圆
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 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
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 医学放射物理
• 页码范围: 1119-1124
• 页数: 6页
• 分类号: R811.5|R312
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2019.10.001

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.