Simulation of the image-based 3D dose distribution by Geant4: Application to liver cancer treatment with 90Y

Yttrium-90 là một loại đồng vị phát bức xạ beta với năng lượng cực đại 2.23 MeV, độ đâm xuyên trong mô khoảng 1.1 cm và nó có chu kỳ bán rã là
64.1 giờ. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong xạ trị tắc mạch, đặc biệt là điều trị ung thư biểu mô tế bào gan và một số loại ung thư gan khác. Chất lượng của việc điều trị phụ thuộc chủ yếu và việc tính hoạt độ dược chất cần cung cấp cho bệnh nhân. Một số phương pháp hiện nay được sử dụng đó là: (I) Diện tích bề mặt cơ thể (BSA), (II) Phương pháp kinh nghiệm, (III) Phương pháp phân đoạn và (IV) Phương pháp MIRD. Đó đều là những phương pháp giải tích hoặc dựa trên kinh nghiệm. Đã có một số nghiên cứu chỉ ra những giới hạn về độ chính xác của các phương pháp này. Nghiên cứu này sẽ trình bày cách tiếp cận để xác định liều và hoạt độ cần cung cấp cho bệnh nhân bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo. Bằng việc sử dụng kỹ thuật phân mảnh y tế để xác định hình học của lá gan và khối u, phục vụ cho việc xây dựng hình học mô phỏng. Bên cạnh đó, sự phân bố của 90Y trong gan cũng được xác định bằng phương pháp này dựa trên hình ảnh SPECT của bệnh nhân. Vật liệu của lá gan/khối u được xác định thông qua bộ chuyển đổi CT number-densities trên thang Hounsfield. Chúng tôi đang phát triển một số mô hình bán thực nghiệm và đưa vào công cụ mô phỏng Geant4 để mô phỏng quá trình tương tác của electron với vật chất và xác định sự phân bố liều trong gan của bệnh nhân.