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J-GLOBAL ID：202002235253135708   整理番号：20A2714901

Geant4-DNAにおける独立反応時間法:実装と性能【JST・京大機械翻訳】

Independent reaction times method in Geant4-DNA: Implementation and performance

著者 (13件)： Ramos-Mendez Jose (Department of Radiation Oncology, University of California San Francisco, San Francisco, CA, 94115, USA) ,  Shin Wook-Geun (Centre d’Etudes Nucleaires de Bordeaux Gradignan, Universite de Bordeaux, CNRS/IN2P3, UMR5797, Gradignan, 33175, France) ,  Shin Wook-Geun (Department of Radiation Convergence Engineering, Yonsei University, Wonju, 26493, Korea) ,  Karamitros Mathieu (Radiation Laboratory, University of Notre Dame, Notre Dame, IN, 46556, USA) ,  Dominguez-Kondo Jorge (Facultad de Ciencias Fisico Matematicas, Benemerita Universidad Autonoma de Puebla, Puebla PUE, 72000, Mexico) ,  Tran Ngoc Hoang (Centre d’Etudes Nucleaires de Bordeaux Gradignan, Universite de Bordeaux, CNRS/IN2P3, UMR5797, Gradignan, 33175, France) ,  Incerti Sebastien (Centre d’Etudes Nucleaires de Bordeaux Gradignan, Universite de Bordeaux, CNRS/IN2P3, UMR5797, Gradignan, 33175, France) ,  Villagrasa Carmen (Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire, IRSN, BP17, Fontenay-aux-Roses, 92262, France) ,  Perrot Yann (Institut de Radioprotection et de Surete Nucleaire, IRSN, BP17, Fontenay-aux-Roses, 92262, France) ,  Stepan Vaclav (Department of Radiation Dosimetry, Nuclear Physics Institute of the CAS, Prague, Czech Republic) ,  Okada Shogo (KEK, 1-1, Oho, Tsukuba, Ibaraki, 305-0801, Japan) ,  Moreno-Barbosa Eduardo (Facultad de Ciencias Fisico Matematicas, Benemerita Universidad Autonoma de Puebla, Puebla PUE, 72000, Mexico) ,  Faddegon Bruce (Department of Radiation Oncology, University of California San Francisco, San Francisco, CA, 94115, USA)
資料名： Medical Physics  (Medical Physics)
巻： 47  号： 11  ページ： 5919-5930  発行年： 2020年 
JST資料番号： A1258A  ISSN： 0094-2405  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： PURPOSE:生体組織における水放射線分解後の個々の粒子飛跡と化学段階のシミュレーションは,電離放射線の生物学的影響に対する物理化学的寄与の知識を改善する有効な手段である。しかし,放射線分解種の反応速度論のステップバイステップシミュレーションは,研究に対する障害である長いシミュレーション時間で,モンテカルロトラック構造シミュレーションにおける最も時間のかかるタスクである。本研究では,Geant4-DNAモンテカルロツールキットにおける独立反応時間(IRT)法の実施を示し,生成エネルギー100eVあたり生成または損失された化学種数として定義されるG値を計算する計算効率を改善した。方法:実行したように,IRTの計算効率を,広範囲の線形エネルギー移動(LET)をカバーする電子,陽子およびアルファ粒子に対する利用可能なGeant4-DNAステップバイステップシミュレーションと比較した。両方法の精度を,時間依存G値に対するOHと[数式:原文を参照]に対する高速電子照射からの公表測定データを用いて検証した。IRTでは,コバルト-60γ線と2MeV陽子で照射されたスカベンジャーの存在におけるシミュレーションを,異なる捕捉能力の測定データと比較した。さらに,純粋な液体水中のGeant4-DNA計算と測定したLET依存性G値を比較する定性的評価を提示した。結果:IRTは,ステップバイステップ法と比較して,計算効率を3桁改善し,一方,1μsで3.9%のG値の差が見られた。7psで,IRTで計算したOHと[数式:原文を参照]収率は,それぞれ5%±4%と2%±4%の最近報告された測定データと異なった。1μsで,差は,OHと[数式:原文を参照]で,それぞれ,9%±5%と6%±7%であった。不確実性は1つの標準偏差である。最後に,異なる捕捉能力とLET依存性G値におけるG値は全放射品質に対する測定の挙動を再現した。結論:水放射線分解後の化学を正確にシミュレートするGeant4-DNA能力の包括的検証は進行中の研究である。本研究で提示した実装は,そのようなタスクを実行するための必要なステップである。Copyright 2020 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： モンテカルロ法 ,  α粒子 ,  エネルギー移動 ,  γ線 ,  シミュレーション ,  電子照射 ,  陽子 ,  計算機シミュレーション ,  不確実性 ,  生体組織 ,  放射線分解 ,  *DNA【核酸】 ,  電離放射線 ,  スカベンジャー ,  G値 ,  反応速度論

著者キーワード (6件)： Geant4-DNA ,  独立した反応時間 ,  LET ,  モンテカルロ ,  放射線分解 ,  軌道構造

分類 (2件)： 基礎放射線医学  (GC04012H) ,  放射線化学反応  (CB09020M)

タイトルに関連する用語 (4件)： Geant4 ,  DNA ,  反応時間 ,  実装