基于DoseCalcs和新一代体模的α发射核素Ac-225、At-211、Bi-213、Th-227及Ra-223内照射剂量系数更新研究

《Physica Medica》：Updating internal dose coefficients of radiation therapy alpha-emitting radionuclides, Ac-225, At-211, Bi-213, Th-227, and Ra-223 for new reference male and female phantoms using DoseCalcs

本文推荐使用DoseCalcs平台和ICRP 145新型网格体模，对治疗性α发射核素（Ac-225、At-211等）进行蒙特卡洛模拟，更新了其内照射剂量系数（S值）。研究通过对比OpenDose体模数据，揭示了器官精细建模对剂量估算的影响，为肿瘤靶向放射治疗提供了更精准的剂量学依据。

　　

结果和讨论

在展示网格体模获得的结果之前，我们首先使用DoseCalcs计算了同一批α发射母核在ICRP 110成年男性和女性体素体模中，以肝脏和膀胱内容物作为源区域的S值。这一步是为了验证我们的传输框架在重现OpenDose报告的不同源-靶组合的基于体素的S值方面的可靠性。使用DoseCalcs获得的结果与OpenDose报告的结果非常一致。

对于这些网格体模，这些核素的自照射S值显著升高，内容物到壁的交叉照射S值也是如此。当比较在网格体模中计算的S值与在体素体模中从OpenDose导出的S值时，对于大多数源到靶的情况，这些值大体一致，比值约为1。然而，对于UBW←UBCs（膀胱壁←膀胱内容物）、StW←Liver（胃壁←肝脏）和StW←Brain（胃壁←大脑）的情况，比值在3到5之间；对于UBW←Liver（膀胱壁←肝脏）和Gonads←Brain（性腺←大脑）的情况，比值约为2。这在涉及壁作为靶区和/或相隔较远距离的情况下尤其明显。这些差异归因于改进的壁建模、平滑的器官界面和修改后的皮质骨密度，从而改善了微观能量沉积的估算。

结论

本研究进行了一系列模拟，生成了五种α发射母核及其十一种子核（广泛用于内照射治疗）的全面S值数据集：Ac-225、At-211、Bi-213、Th-227和Ra-223。这些模拟是使用ICRP 145报告中描述的下一代成年男性和女性网格型体模进行的。此外，模拟基于ICRP 107提供的核素辐射数据。