黄金纳米颗粒剂量增强放疗的多尺度蒙特卡洛模拟 II. 宏观肿瘤模型内的细胞剂量增强
摘要：多尺度蒙特卡洛（MC）模拟被开发和应用于评估肿瘤规模体积中核和细胞浓度增强因子（n和cDEFs）的变化。通过模拟细胞GNE摄取和细胞/核大小的变化来估算n和cDEFs的固有变化。然后，通过将包含GNE的细胞群体的详细模型与简化的组织模型结合起来，实施异质多尺度（HetMS）模型来评估n和cDEFs。进行了均匀和变化舒丹浓度的肿瘤模拟，以确定与源距离的函数的n和cDEFs。所有模拟均针对三种不同的GNE配置进行：GNE在核周围分布，或者包装到一个或四个内体。实质性变化的n和cDEFs可能很大，具体取决于GNE摄取和细胞/核半径的变化。在肿瘤的HetMS模型中，对于低能量和高金浓度，亚单位的n和cDEFs（剂量减少）可能会发生，这是由于原始光子通过金的衰减所致。在具有均匀金浓度的肿瘤的HetMS模拟中，随着深入肿瘤，n和cDEFs随着原始光子的衰减而减少，而在肿瘤深度，GNP模型之间的相对差异保持大致恒定。在具有空间变化的金浓度的肿瘤中，类似的初始n和cDEF随半径减少，但当金浓度趋于零时，所有配置的n和cDEF收敛到每个能量的一个值。这些结果表明，细胞剂量对细胞/核大小，GNE细胞内分布，金浓度和肿瘤中的细胞位置非常敏感。这项工作证明了在模拟GNPT方案时选择适当的计算模型的重要性。
作者：Martin P. Martinov, Elizabeth M. Fletcher, and Rowan M. Thomson
论文ID：2305.01731
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-05-04