抽象的

背景：靶向放射性核素治疗 (TRT) 是一个快速发展的领域，备受关注，目前正在进行多项临床试验，治疗技术的发展稳步增长。不幸的是，在该领域和许多临床试验中，使用的剂量计算技术仍然相对简单，通常使用 S 值计算和核卷积的混合。

目的：常见的 TRT 计算技术虽然速度很快，但通常会忽略患者解剖结构和放射性核素分布的重要方面，以及它们之间的相互作用。本文介绍了 egs_mird，这是一个内置于 EGSnrc 中的新蒙特卡洛 (MC) 应用程序，它允许用户对完整的患者组织和密度(使用临床 CT 图像)和放射性核素分布(使用临床 PET 图像)进行建模，以进行快速详细的剂量 TRT 计算。

方法：介绍了新颖的应用程序 egs_mird 以及 egs_mird 模拟结构的一般概述。描述了代码的一般结构，以及用于减少方差的轨道长度估计器评分实现。还描述了一个新的 egs++ 源类 egs_internal_source，创建以??允许详细的患者范围的源分布，以及 egs_radionuclide_source 的修改版本，更改为能够与 egs_internal_source 一起使用。新代码与文献中131 I、90 Y 和177 Lu的 S 值内核的其他 MC 计算进行了比较，并使用电子 Fano 测试的直方图变体进行了进一步的自我验证。几个完整的病人前列腺177使用一组患者 DICOM CT 和 [ 18 F]-DCFPyL PET 数据进行 Lu TRT 前列腺癌治疗模拟。

结果：在使用 egs_mird 和 egs_internal_source 计算的 S 值内核与文献中发现的内核之间发现了良好的一致性。在体素网格 Fano 测试中对单能 500 keV 电子和177 Lu 电子计算 1000 次剂量(单个体素不确定性约为 0.05%)，分别导致 94% 和 99% 的剂量在预期剂量的 0.1% 范围内。假设177Lu 治疗、患者前列腺、直肠、骨髓和膀胱剂量体积直方图 (DVH) 结果在使用轨道长度估计器且未对电子传输建模、明确建模骨髓(而不是使用通用组织成分)时没有显着变化，并将包含部分或全部钙化的体素的活动分别减少到一半或没有。不同地区的剂量分布表明，在 DVH 中未发现模型选择存在一些差异。使用轨道长度估计器的模拟可以在 15 分钟内完成(使用标准交互评分时约为 30 分钟)。

结论：这项工作表明 egs_mird 是一种可靠的 MC 代码，用于在患者 CT 和 PET 数据允许的情况下真实地计算 TRT 剂量。此外，该代码可以在 15 分钟内将剂量计算到低于 1% 的不确定性，几乎没有优化。因此，这项工作支持在 TRT 中使用 egs_mird 进行剂量计算。