抽象的

背景：靶向放射性核素治療 (TRT) 是一個快速發展的領域，備受關注，目前正在進行多項臨床試驗，治療技術的發展穩步增長。不幸的是，在該領域和許多臨床試驗中，使用的劑量計算技術仍然相對簡單，通常使用 S 值計算和核卷積的混合。

目的：常見的 TRT 計算技術雖然速度很快，但通常會忽略患者解剖結構和放射性核素分布的重要方面，以及它們之間的相互作用。本文介紹了 egs_mird，這是一個內置于 EGSnrc 中的新蒙特卡洛 (MC) 應用程序，它允許用戶對完整的患者組織和密度(使用臨床 CT 圖像)和放射性核素分布(使用臨床 PET 圖像)進行建模，以進行快速詳細的劑量 TRT 計算。

方法：介紹了新穎的應用程序 egs_mird 以及 egs_mird 模擬結構的一般概述。描述了代碼的一般結構，以及用于減少方差的軌道長度估計器評分實現。還描述了一個新的 egs++ 源類 egs_internal_source，創建以??允許詳細的患者范圍的源分布，以及 egs_radionuclide_source 的修改版本，更改為能夠與 egs_internal_source 一起使用。新代碼與文獻中131 I、90 Y 和177 Lu的 S 值內核的其他 MC 計算進行了比較，并使用電子 Fano 測試的直方圖變體進行了進一步的自我驗證。幾個完整的病人前列腺177使用一組患者 DICOM CT 和 [ 18 F]-DCFPyL PET 數據進行 Lu TRT 前列腺癌治療模擬。

結果：在使用 egs_mird 和 egs_internal_source 計算的 S 值內核與文獻中發現的內核之間發現了良好的一致性。在體素網格 Fano 測試中對單能 500 keV 電子和177 Lu 電子計算 1000 次劑量(單個體素不確定性約為 0.05%)，分別導致 94% 和 99% 的劑量在預期劑量的 0.1% 范圍內。假設177Lu 治療、患者前列腺、直腸、骨髓和膀胱劑量體積直方圖 (DVH) 結果在使用軌道長度估計器且未對電子傳輸建模、明確建模骨髓(而不是使用通用組織成分)時沒有顯著變化，并將包含部分或全部鈣化的體素的活動分別減少到一半或沒有。不同地區的劑量分布表明，在 DVH 中未發現模型選擇存在一些差異。使用軌道長度估計器的模擬可以在 15 分鐘內完成(使用標準交互評分時約為 30 分鐘)。

結論：這項工作表明 egs_mird 是一種可靠的 MC 代碼，用于在患者 CT 和 PET 數據允許的情況下真實地計算 TRT 劑量。此外，該代碼可以在 15 分鐘內將劑量計算到低于 1% 的不確定性，幾乎沒有優化。因此，這項工作支持在 TRT 中使用 egs_mird 進行劑量計算。