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，这是这项研究的第四年，我们进行了有关提高聚合物凝胶剂量计N-乙烯基吡啶酮基于聚合物的聚合物凝胶（VIPET）的测量精度的研究。剂量法是通过在辐照和转换R2后获得vipet的MR图像（横向松弛时间的逆（T2））进行剂量来进行的。到上一年，已经证实，在下游侧的响应较低，质子束的局部能量分配（线能分配，LET）增加。特别是，在光束的下游侧，让LET显着变化，由于LET依赖性，准确的剂量法可能很困难，并且为了纠正对LET的响应，使用Monte Carlo Simulates计算出详细的LET分布，以检查R2响应和LET的下降之间的关系。在2022财年，为了更准确地纠正对让我们的响应，我们研究了响应特征，以使其超过更广泛的范围，并提高了测量精度。特别是，使用碳纤维来获取数据的数据，以供大型莱特斯的区域进行响应。碳梁可以从光束的下游侧重现高距离让区域在质子辐照过程中在目标内较高，还可以在高lets上获得无法通过质子射线实现的数据。辐照是在碳射线的条件下进行的，该碳射线可以在观察到R2响应降低（在这项研究中是一个问题）并获取MR图像的LET区域获得。再现在蒙特卡洛模拟中辐照的碳梁，并从从R2响应中的减小与LET之间的关系中获得的LET依赖关系校正方程获得了所获得的详细让LET分布。