Biological dose estimation for charged-particle therapy using an improved PHITS code coupled with a microdosimetric kinetic model

PHITSとマイクロドジメトリを組合せた粒子線治療における生物学的線量評価手法

佐藤 達彦   ; 加瀬 優紀*; 渡辺 立子; 仁井田 浩二*; Sihver, L.*

Sato, Tatsuhiko; Kase, Yuki*; Watanabe, Ritsuko; Niita, Koji*; Sihver, L.*

従来、別々に研究されてきたマイクロドジメトリとマクロドジメトリの知見を融合し、粒子線治療における新たな生物学的線量評価法を構築した。具体的には、マイクロドジメトリ分野で放射線種の違いによる生物効果比(RBE)を表すために利用されてきたLineal Energyの概念をマクロドジメトリ分野で利用されてきた粒子線輸送計算コードPHITSに組み込み、従来の計算コードでは評価できなかった粒子線治療による腫瘍部や正常組織など巨視的な空間内における細胞生存率を計算可能とした。発表では、確立した計算手法の概要からその応用まで幅広く紹介する。

We improved the particle transport simulation code PHITS to be capable of estimating the microdosimetric PDs in macroscopic area, by means of incorporating a mathematical function that can instantaneously calculate the PDs around the trajectory of HZE particles with precision equivalent to a microscopic track-structure simulation. A new method for estimating biological dose, a product of physical dose and RBE, from charged-particle therapy was established, using the improved PHITS coupled with a microdosimetric kinetic model.