ZIEL:
Ziel dieser Arbeit war es, ein realistisches Mausphantom als nützliches Werkzeug für die genaue Dosimetrie in radiobiologischen Experimenten zu entwerfen.
METHODEN:
Eine Maus mit subkutanem Tumor wurde in einem Mikro-CT-Scanner gescannt, ihre Organe wurden manuell segmentiert und konturiert. Die resultierenden Geometrien wurden in ein stereolithografisches Dateiformat (STL) umgewandelt und an einen Multimaterial-3D-Drucker gesendet. Das Phantom wurde in zwei Teile geteilt, um eine Lungenausgrabung zu ermöglichen, und mit einem acrylähnlichen Material 3D-gedruckt. Es bestand aus dem Hauptkörper (Massendichte ρ=1.18 g/cm3) und Knochen (Massendichte ρ=1.20 g/cm3). . Die ausgegrabenen Lungen wurden mit Polystyrol (ρ=0.32 g/cm3) gefüllt. Drei Hohlräume wurden ausgegraben, um die Platzierung eines Kunststoff-Szintillatordosimeters (PSD) mit 1 mm Durchmesser im Gehirn, in der Körpermitte und im subkutanen Tumor zu ermöglichen. Zusätzlich kann zwischen den beiden Phantomteilen eine lasergeschnittene Gafchromic-Folie zur 2D-dosimetrischen Auswertung platziert werden. Die erwarteten Unterschiede in der Dosisablagerung zwischen Mausgewebe und dem Mausphantom für einen 220-kVp-Strahl, der von der Small Animal Radiation Research Platform (SARRP) geliefert wird, wurden von Monte Carlo (MC) berechnet.
ERGEBNISSE:
MikroCT-Scans des Phantoms zeigten eine hervorragende Materialgleichmäßigkeit und bestätigten die vom Hersteller angegebenen Materialdichten. MC-Dosisberechnungen ergaben, dass die Dosis, die mit gewebeäquivalenten Dosimetern gemessen wird, die in das Phantom im Gehirn, in der Körpermitte und im subkutanen Tumor eingeführt werden, um 3–5 % unterschätzt würde, was als akzeptabler Fehler unter der Annahme der erforderlichen Werte angesehen wird 5 % Genauigkeit radiobiologischer Experimente.
FAZIT:
Das kostengünstige Mausphantom lässt sich leicht herstellen und kann nach einer sorgfältigen dosimetrischen Charakterisierung als nützliches Werkzeug zur Dosisüberprüfung in einer Reihe radiobiologischer Experimente dienen. Dieser Artikel ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten.
N. Esplen, E. Alyaqoub, M. Bazalova-Carter.
