小児の陽子線全脳全脊髄照射における標的外線量のポリマーゲル線量計を用いた評価

使用聚合物凝胶剂量计评估儿科质子束全脑和全脊髓照射的脱靶剂量

• 批准号: 19K08117
• 负责人: 武居 秀行
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology (2022)University of Tsukuba (2019-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K08117/
• 关键词: ポリマーゲル線量計; 陽子線; 線量測定; 線エネルギー付与; 線量応答; 複数回照射; 線量に対する応答; 陽子線治療; 全脳全脊髄照射; 線量分布測定

本研究の4年目である2022年度は、ポリマーゲル線量計N-vinylpyrrolidone-based polymer gel (VIPET)の測定精度向上に関する研究を行った。線量測定は、照射後のVIPETのMR画像を取得し、横緩和時間（T2）の逆数であるR2を線量に変換することで行う。前年度までに、陽子線の局所的なエネルギー付与（線エネルギー付与、LET）が大きくなる下流側において、応答が低くなっていることが確認されていた。特にLETの変化が大きいビーム下流側では、LET依存性のため正確な線量測定が困難になる可能性があり、LETに対する応答補正を行うためモンテカルロシミュレーションにより詳細なLET分布を算出し、R2応答の低下とLETの関係を調べた。2022年度は、LETに対する応答の補正をより正確に行うため、さらに広範囲でのLETに対する応答特性について調査し、測定精度向上を図った。特に、LETが大きい領域での応答についてデータを取得するため、炭素線を用いた。炭素線は、陽子線照射時の標的内のLETが高くなるビーム下流側から飛程終端の高いLET領域を再現でき、さらに陽子線では実現できない高いLETのデータも取得可能である。本研究で問題となっているR2の応答低下が起きているLET領域について取得できるような炭素線の条件で照射を行い、MR画像を取得した。モンテカルロシミュレーションで照射した炭素線を再現し、得られた詳細なLET分布からR2応答の低下とLETの関係からLET依存性補正式を得た。

2022年，即这项研究的第四年，我们进行了提高聚合物凝胶剂量计N-乙烯基吡咯烷酮基聚合物凝胶（VIPET）测量精度的研究。剂量测量是通过获取照射后VIPET的MR图像并将横向弛豫时间（T2）的倒数R2转换为剂量来进行的。直到前一年，已经确认下游侧的响应较低，质子束的局部能量转移（线性能量转移，LET）增加。特别是在光束的下游侧，LET 变化较大，由于 LET 依赖性，精确的剂量测量可能很困难。为了校正 LET 的响应，通过蒙特卡罗模拟计算详细的 LET 分布，并且 R2回应是我们研究了衰退和 LET 之间的关系。 2022年度，为了更准确地校正LET响应，我们在更广泛的范围内研究了LET响应特性，提高了测量精度。特别是，碳射线用于获取大 LET 区域的响应数据。碳束可以再现从束流下游侧到射程末端的高LET区域，其中质子束照射期间目标中的LET较高，并且还可以获得使用碳束无法获得的高LET数据。质子束。 MR 图像是通过在允许采集 R2 响应降低的 LET 区域的条件下用碳射线照射获得的，这是本研究中观察到的一个问题。我们使用蒙特卡罗模拟再现了照射的碳射线，并从获得的详细 LET 分布中，我们根据 R2 响应的降低与 LET 之间的关系获得了 LET 相关的校正公式。