使用He-3和C-12束的PET监测癌症治疗：一项基于GEANT4工具包的研究
摘要：治疗性$^3$He和$^{12}$C离子束产生的$^+$-活性在各种类似组织的材料中的空间分布进行了研究。计算基于GEANT4工具包中的重离子治疗蒙特卡洛模型（MCHIT）进行。计算了$^{10,11}$C，$^{13}$N，$^{14,15}$O，$^{17,18}$F和$^{30}$P正电子发射核的贡献，并将其与辐照期间和辐照后获得的实验数据进行了比较。$^{12}$C束在弹道和靶核的碎裂反应中产生了正电子发射核。这导致了一个以对应的深度剂量分布中的布拉格峰附近为特征的$^+$-活性剖面。相反，由于大部分正电子发射核由$^3$He束在靶靶核的碎裂反应中产生，所以在辐照期间或辐照后计算的总$^+$-活性均匀分布在弹道范围内。然而，我们预测在一些类似组织的介质中，由低能$^3$He离子的电荷转移反应产生的$^{13}$N，$^{14}$O，$^{17,18}$F也会出现在它们走完程时。对这两种类型的束进行了$^+$-活性剖面的时间演化研究。由于$^{18}$F核素的产生，用$^{3}$He离子辐照2或3小时后测量的$^+$-活性剖面将与深度剂量分布的最大值相关联。我们发现，与浅部肿瘤的粒子治疗相比，低能$^{3}$He束具有一定优势，可靠地进行PET监测。在这种情况下，来自$^{17}$F核的$^+$-活性分布的远侧边缘清晰地标记了组织中$^{3}$He的程 }
作者：Igor Pshenichnov (Frankfurt U., FIAS and INR, Moscow), Alexei Larionov (Frankfurt U., FIAS and Kurchatov Inst., Moscow), Igor Mishustin (Frankfurt U., FIAS and Kurchatov Inst., Moscow), Walter Greiner (Frankfurt U., FIAS)
论文ID：0708.1691
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2010-11-03