利用经过验证的小动物辐射研究平台（SARRP）蒙特卡罗模型评估小鼠器官的微CT成像剂量

摘要： 本研究的目的是通过经过验证的图像引导型小动物辐射研究平台（SARRP）蒙特卡罗（MC）模型，确定小鼠器官的成像剂量，并探究内壁散射对动物治疗剂量测定的影响?；贐EAMnrc代码构建了SARRP的MC模型，并通过一系列均质与非均质模体测量进行验证。利用小鼠分段微CT扫描数据，在DOSXYZnrc中计算了15-35克小鼠在40-80千伏管电压下，采用SARRP平板式（小鼠平躺）和标准式（小鼠站立）两种成像几何构型的器官微CT成像剂量。同时计算了偏心定位移位的成像剂量及不同管电压下的图像噪声维持情况。通过BEAMnrc模拟了SARRP屏蔽柜存在时220千伏治疗束的半值层（HVL）测量值，并与美国医学物理师协会第61工作组（AAPM TG-61）推荐的100厘米源到探测器距离（SDD）无散射窄束几何条件进行对比。对于60千伏、0.8毫安、60秒的扫描方案，平均体重20克小鼠骨性与非骨性结构的最大平均器官成像剂量分别为10.5 cGy和3.5 cGy。当40-80千伏管电压对应的电流-曝光组合分别超过323、203、147、116和95 mAs时，体剂量将升至10 cGy以上。相比标准成像几何构型，平板式构型的微CT平均体剂量降低18%。在50厘米SDD处实测HVL与AAPM TG-61推荐的100厘米SDD无散射几何条件下MC模拟HVL存在11%差异，该HVL变化导致治疗束在水中的吸收剂量计算值产生0.5%偏差。