Monte Carlo simulation of age-dependent radiation dose from alpha- and beta-emitting radionuclides to critical trabecular bone and bone marrow targets
Notice bibliographique
Résumé
Alpha (α) particles and low-energy beta (β) particles present minimal risk for external exposure. While these particles can induce leukemia and bone cancer due to internal exposure, they can also be beneficial for targeted radiation therapies. In this paper, a trabecular bone model is presented to investigate the radiation dose from bone- and marrow-seeking α and β emitters to different critical compartments (targets) of trabecular bone for different age groups. Two main issues are addressed with Monte Carlo simulations. The first is the absorption fractions (AFs) from bone and marrow to critical targets within the bone for different age groups. The other issue is the application of (223)Ra for the radiotherapy treatment of bone metastases. Both a static model and a simulated bone remodeling process are established for trabecular bone. The results show significantly lower AFs from radionuclide sources in the bone volume to the peripheral marrow and the haematopoietic marrow for adults than for newborns and children. The AFs from sources on the bone surface and in the bone marrow to peripheral marrow and haematopoietic marrow also varies for adults and children depending on the energy of the particles. Regarding the use of (223)Ra as a radionuclide for the radiotherapy of bone metastases, the simulations show a significantly higher dose from (223)Ra and its progeny in forming bone to the target compartment of bone metastases than that from two other more commonly used β-emitting radiopharmaceuticals, (153)Sm and (89)Sr. There is also a slightly lower dose from (223)Ra in forming bone to haematopoietic marrow than that from (153)Sm and (89)Sr. These results indicate a higher therapy efficiency and lower marrow toxicity from (223)Ra and its progeny. In conclusion, age-related changes in bone dimension and cellularity seem to significantly affect the internal dose from α and β emitters in the bone and marrow to critical targets, and (223)Ra may be a more efficient radiopharmaceutical for the treatment of bone metastases than (153)Sm and (89)Sr, if the diffusion of (219)Rn to the bone marrow is insignificant.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».