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陽子線治療におけるモンテカルロシミュレーションを用いた擾乱係数の解析

质子束治疗中蒙特卡罗模拟扰动系数分析

基本信息

批准号：
17H00600
负责人：
纐纈純一
金额：
$ 0.35万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00600/
关键词：
陽子線治療モンテカルロ法擾乱係数

项目摘要

放射線治療では、患者ごとに最適な投与線量を決定し、正確にその線量を腫瘍に照射する必要がある。そして、安全で過不足のない線量を投与するためには高精度に放射線を計測することが必要不可欠である。現在、正確に線量を測定する方法として電離箱線量計が用いられているが、その形状や材質の違いによって線量測定に不確かさが生じる。これらの問題を解消するため、擾乱係数が導入されている。擾乱係数を正しく設定することで、設定しない場合と比較して、より詳細な補正が可能になり、放射線治療の高精度化が期待される。そこで本研究は、高精度に放射線挙動を計算可能なモンテカルロシミュレーションを用いて、陽子線治療における擾乱係数の解析を行うことを目的とした。モンテカルロシミュレーションにはPHITS(Particle and Heavy Ion Transport code System)を用いた。本研究では、電離箱壁の厚さや材質が擾乱に影響を与えると考えられることから、電離箱壁の有無が線量分布に与える影響について、電離箱線量計の壁有りモデルと壁無しモデルを作成し、エネルギースペクトルを取得して評価した。その結果、壁無しモデルに比べて、壁有りモデルで10keV～100keVのエネルギー帯の電子の増加が認められた。このことから、このエネルギー帯の電子が擾乱係数に影響を与えている一因であることが示唆された。今後は臨床運用まで発展させるために、より臨床に近い条件でシミュレーションを行い、更なる計算精度の向上や実測を行うことが課題である。

Radiation therapy is necessary to determine the optimal dose for the patient and the correct dose for the tumor. It is necessary to measure radiation with high precision. Now, the correct method of measuring the amount of radiation is not accurate because of the shape and material of the ionization chamber. The problem is solved and the disturbance coefficient is introduced. The disturbance coefficient is set correctly, the setting is compared, detailed correction is possible, and high accuracy of radiation therapy is expected. This study aims to calculate the radiation disturbance coefficient with high accuracy and to analyze the radiation disturbance coefficient with high accuracy. PHITS(Particle and Heavy Ion Transport Code System) is used in the development of mobile phones. In this study, the influence of thickness of ionization chamber wall on disturbance is investigated. The influence of ionization chamber wall on radiation distribution is investigated. The influence of ionization chamber wall on radiation gauge is evaluated. As a result, there is no increase in the electron content in the range of 10keV to 100keV. The electron disturbance coefficient of the electron wave is affected by the electron wave. In the future, the clinical application will be developed, and the clinical conditions will be improved. The calculation accuracy will be improved.