超小型蛍光ガラス線量計を用いた密封小線源治療における高精度線量計測システムの開発

使用超紧凑型荧光玻璃剂量计开发用于近距离放射治疗的高精度剂量测定系统

• 批准号: 20K16715
• 负责人: 橋本 慎平
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Komagome Hospital (Clinical research laboratory)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16715/
• 关键词: 密封小線源; 蛍光ガラス線量計; モンテカルロシミュレーション; 密封小線源治療; 線量計測

本研究の目的は，臨床条件を再現することが出来る複雑な形状・組成のファントムと蛍光ガラス線量計（RPLD）を使用した192Ir高線量率小線源治療の高精度線量計測法を確立することである．RPLDを使用した線量計測には各計測条件における補正係数を算出する必要があるが、今年度はCT画像を用いた複雑な形状のファントムにおける補正係数をモンテカルロシミュレーションにより算出する体系を構築することを目的とした。30 cm×30 cm×30 cmの水等価ファントム（ToughWater WD、京都科学）のCT画像を2 mm×2 mm×2 mmに再構成し、それぞれのボクセルのCT値を水等価ファントムの物質情報に変換し、シミュレーションコードに組み込む形式に変換することに成功した。さらに、Elekta 社製 microSelectron HDR用の192Ir線源を忠実に再現したジオメトリをCT画像内に構築し、線源から3 cm程度離れた点の水吸収線量を求めた。計算によって得られた水吸収線量と、これまでの研究で得られている実測値とよく一致をしている計算結果と比較したところ、0.1%以内の一致を示しており、高い計算精度であることが示された。一方で、今回の計算は従来法で使用できた計算時間を短縮させる方法の使用が難しく、水吸収線量のシミュレーション結果の統計誤差を一致させるための計算時間は従来の方法と比べると23倍程度必要となることがわかった。今年度はCT画像を今まで研究に使用していたシミュレーションコードに組み込み、高い計算精度で計算することを可能とし、計画通りに研究を進めることが出来た。また、当初の懸念通り、計算時間が大幅に増加したため、それに対する対応が今後は必要である。

The purpose of this study is to reproduce clinical conditions and to determine the necessary correction factors for the use of high-precision linear measurement methods for the treatment of small linear sources using 192Ir linear measurement. This year's CT image is used to calculate the correction coefficient of the complex shape. 30 cm×30 cm× 30 cm ToughWater WD (Kyoto Science) CT image was reconstructed to 2 mm×2 mm ×2 mm, and the material information of ToughWater WD (ToughWater WD, Kyoto Science) was successfully changed. Elekta Corporation microSelectron 192Ir line source for HDR faithfully reproduced in CT image structure, line source 3 cm away from the point of water absorption line to determine. The calculation results are consistent with each other and consistent within 0.1%. The calculation time is 23 times higher than that of the original method. This year's CT images are used to calculate the accuracy of the images. The initial calculation time has increased significantly, and the future calculation time has increased significantly.