介入放射学在过去几十年中发展迅速,已成为治疗或诊断的重要工具。这种技术大多是有益的且已被掌握,但意外过度暴露可能会发生并导致确定性效应的出现。由于缺乏对用于这些实践的低能 X 射线的放射生物学后果的了解,因此对不同组织的预后非常不确定。为了提高患者的辐射防护并更好地预测并发症的风险,我们实施了一种新的临床前小鼠模型来模拟介入放射学中的放射烧伤,并对剂量沉积进行了完整的表征。设计了一种新的装置和准直器,以 80 kV 的空气比释动能下以 30 Gy 的剂量照射 15 只小鼠的后腿。照射后,收集小鼠胫骨以通过电子顺磁共振 (EPR) 波谱测量评估骨剂量。使用 Geant4 在简化和体素化的模型中执行蒙特卡罗模拟,以表征不同组织中的剂量沉积并评估二次电子的特性(能量、路径、动量)。收集了 30 只小鼠胫骨进行 EPR 分析。在空气比释动能下,初始辐照剂量为 30 Gy 的骨骼中测得的平均吸收剂量为 194.0 ± 27.0 Gy。确定骨到空气的转换因子为 6.5 ± 0.9。样本间和小鼠间的变异性估计为 13.9%。蒙特卡罗模拟显示了这些低 X 射线能量的剂量沉积的异质性和致密组织中的剂量增强。研究了二次电子的特性,并显示了组织密度对能量和路径的影响。实验和计算的骨到空气转换因子之间获得了良好的一致性。实施了一种新的临床前模型,允许在类似介入放射学的条件下进行放射烧伤。对于开发新的临床前放射生物学模型,准确了解不同组织中沉积的剂量至关重要,蒙特卡罗模拟和实验测量在剂量表征方面的互补性已被证明是一项相当大的资产。
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