Development of a Monte Carlo-based dose distribution verification system for HDR brachytherapy.

开发基于蒙特卡罗的 HDR 近距离放射治疗剂量分布验证系统。

• 批准号: 22K07307
• 负责人: 武中 正
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07307/
• 关键词: 高線量率小線源治療; 独立検証; Ir192; 不均質補正; 放射線治療; モンテカルロ計算; 高線量率密封小線源

現在の高線量率小線源治療では治療計画は水を基準として計算が行なわれ、骨や空気、遮蔽物などの不均質物質を考慮していない。不均質補正可能な計算アルゴリズムとして実際の線量分布に最も近いと想定されるモンテカルロ計算に加えて、近年臨床にモデルベース線量計算アルゴリズムが導入された。しかし従来の線量分布との差が大きいため、アメリカ医学物理学会はAAPM TG186で臨床現場への導入は慎重でなければならないとしている。高線量率小線源治療の安全・有効な施行のためQA、QCの重要性が増している。従来のマンチェスター法に準拠した腔内照射であれば照射体積から照射時間を推定する方法があるが、組織内照射になるとアプリケータの刺入角度や深さはフリーハンドで行われるため、独立した治療検証システムの構築が困難である。このため2022年度に線量計算装置によらず不均一補正した線量計算を可能とする簡易式線量計算ソフトを独立検証用に開発した。治療計画装置から出力されるDICOM RT Plan を基に迅速に計算結果を得られるようにTG43で線量計算ができるプログラムを開発した。独立検証プログラムで計算した結果と治療計画装置が出力したDICOM　RT　Doseの値を比較して検証する。現在のところ計算結果にシステマティックなバグが発生しているため、プログラムのデバッグを実施と、Windows上で動作するようにユーザーインターフェースの開発を行っている。

在当前的高剂量射率近距离治疗中，治疗计划是根据水计算的，并且不考虑诸如骨，空气和屏蔽等异质物质。除了蒙特卡洛计算外，假定最接近实际剂量分布作为一种计算算法，可以通过异质纠正，基于模型的剂量计算算法已被引入近年来临床实践中。但是，由于传统剂量分布与美国医学物理学会之间的巨大差异，美国医学物理学会表示，在将其引入临床环境时，AAPM TG186必须谨慎。质量保证和QC越来越重要，以确保安全有效地实施高剂量近距离近距离疗法。如果根据常规曼彻斯特方法进行腔内照射，则有一种估算辐射量的辐射时间的方法，但是当射击辐射时，施加器插入角度和深度会徒手执行，从而使其难以构建独立的治疗验证系统。因此，在2022年，开发了一个简单的剂量计算软件进行独立验证，该软件允许在不使用剂量计算设备的情况下进行非均匀校正的剂量计算。我们已经开发了一个程序，该程序允许使用TG43计算剂量，以根据处理设备的DICOM RT计划输出快速获得计算结果。比较并验证使用独立验证程序与治疗计划设备的DICOM RT剂量输出计算的结果。当前，计算结果中有一个系统的错误，因此我们正在调试程序并开发以在Windows上运行的用户界面。