Development of a new microdosimetric biological weighting function for the RBE assessment in case of the V79 cell line exposed to ions from H to U

HからUまでのイオン照射に対するV79細胞のRBEを推定可能なマイクロドジメトリに基づく生物学的加重関数の開発

Parisi, A.*; 佐藤 達彦   ; 松谷 悠佑  ; 加瀬 優紀*; Magrin, G.*; Verona, C.*; Tran, L.*; Rosenfeld, A.*; Bianchi, A.*; Olko, P.*; Struelens, L.*; Vanhavere, F.*

Parisi, A.*; Sato, Tatsuhiko; Matsuya, Yusuke; Kase, Yuki*; Magrin, G.*; Verona, C.*; Tran, L.*; Rosenfeld, A.*; Bianchi, A.*; Olko, P.*; Struelens, L.*; Vanhavere, F.*

ミクロ線量分布からV79細胞の10%生存率をエンドポイントとした生物学的効果比(RBE)加重線量を推定する新たな生物学的加重関数を開発した。その開発には、HからUまでの様々なイオン照射に対するV79細胞生存率を格納したデータベースと、粒子・重イオン輸送計算コードPHITSのマイクロドジメトリ機能を用いて計算したミクロ線量分布が活用された。開発した生物学的加重関数の信頼性は、他のモデルによる計算結果や種々のイオンに関する実験データとの比較により検証した。本成果により、実験により評価したミクロ線量分布からRBE加重線量を誰でも容易に推定可能となり、粒子線治療場におけるマイクロドジメトリ測定の有用性が高まった。

A new biological weighting function (IBWF) is proposed to phenomenologically relate microdosimetric lineal energy probability density distributions with the relative biological effectiveness (RBE) for the in vitro clonogenic cell survival (survival fraction = 10%) of the most commonly used mammalian cell line, i.e. the Chinese hamster lung fibroblasts (V79). The RBE values assessed by the IBWF were found to be consistent and in good agreement with the ones calculated in combination with computer-simulated microdosimetric spectra, with an average relative deviation of 0.8% and 5.7% for H and C ions respectively.