Extension of TOPAS for the simulation of proton radiation effects considering molecular and cellular endpoints

Polster, L.*; Schuemann, J.*; Rinaldi, I.*; Burigo, L.*; McNamara, A. L.*; Steward, R. D.*; Attili, A.*; Carlson, D. J.*; 佐藤 達彦; Ramos Mndez, J.*; et al.

Physics in Medicine & Biology, 60(13), p.5053 - 5070, 2015/07

https://doi.org/10.1088/0031-9155/60/13/5053

TOPASとは、陽子線治療計画に幅広く利用されているソフトウェアである。本研究の目的は、TOPASに陽子の生物学的効果比(RBE)を計算する機能を追加することである。その目的のため、8つの生物物理モデルをTOPASに組み込んだ。それらモデルのうち4つは、RBEの指標となる物理学的なパラメータとしてLETを用い、残りの4つは、それぞれDNAダメージ数、平均z値, y値,飛跡構造を用いる。その中で、y値を指標としたモデルには、原子力機構が開発したマイクロドジメトリ機能が使われた。導入した8つのモデルの精度は、実験的に求めた陽子のRBEと比較することにより検証した。本研究は、陽子線治療を臨床診療へと近づけるための治療計画の最適化に重要な成果である。