基于TPS和蒙特卡罗计算的¹²C肿瘤放射治疗In-beam PET剂量监测研究

作者：张庆华; 刘志强; 郭典; 张秋宁; 刘锐锋; 裴昌旭; 文婧; 罗宏涛; 孙世龙; 黄川; 李英帼; 尹永智; 王小虎

来源：原子核物理评论, 2022, 39(03): 359-366.

• 碳离子放射治疗
• In-beam PET成像
• 治疗计划系统
• 剂量验证

In-beam PET成像是碳离子放射治疗剂量监测的有效手段，可以对碳离子放疗过程的物理剂量分布和生物剂量分布进行实时监测。结合放射治疗计划系统(TPS)和蒙特卡罗(MC)模拟分别对静态均匀水模体和腹部肿瘤CT图像进行治疗计划设计、MC计算和PET成像，比较TPS肿瘤靶区剂量分布、MC模拟剂量分布和PET成像三者之间的一致性。TPS和MC模拟中相对生物学效应(RBE)的计算均采用线性二次模型(LQ)。研究结果显示，TPS和MC计算的静态均匀水模体、单野治疗腹部肿瘤的物理剂量、RBE加权剂量在SOBP区域的平均误差均在0.5%和2%以内。碳离子束流能量为120～400 MeV/u时，束流方向剂量深度分布与PET成像在SOBP区域的位置差异均在8 mm以内。In-beam PET可作为碳离子放射治疗中位置验证和剂量验证的有效手段。

• 单位
  兰州大学; 中国科学院近代物理研究所; 中国科学院大学