تاثیر نانوذرات طلابرافزایش دوزجذبی دررادیوتراپی

Abstract

tumorThe goal of the current study was to estimate the dose enhancement in tumor after loading GNPs. It was performed by two ways, including Monte Carlo (MC) modelling and polymer gel dosimetry. Materials and Methods: The MCNP4CMC code was used for absorption dose calculateions. A water phantom, a tumor and three radiation sources including monoenergetic x-ray sources (energies from 50-120 keV), Cobalt-60 unit, 6 and 18 MV photon beam were simulated.PAGAT gel dosimeter was fabricated with and without GNPs at the laboratory. Both gel dosimeters were irradiated by CT Scanner (140 kVp) with absorbed dose of 40, 80 and 120 cGy. Image aqusition of polymer gels were performed by 1.5 T MRI scanner. Dose enhancement was obtain by analysing MR images. Also, dose enhanhancement factor (DEF) was calculated by MC method. Results: MC calculation showedthat presenceof GNPs in the tumor causedmaximum DEF of 3.66 at 90 keV, GNPs, size= 100nm and concentration =18 mg/gr, while it was not significantfor megavoltage energies of 1.25, 6 and 18 MV (Maximum of%6). Also, it was founded that DEF does not change considerably with GNPs size for the studied energies. Another finding showed thatthe GNPs concentration had important impact on the achieved DEF, so that with increasing concentration from 7 to 18 mg/gr, Max DEF was changed from2.11 to 3.66 at 90 keV.The results of gel dosimetrywas consistent with MC results., هدف از انجام این مطالعه تخمین افزایش دزجذبی در تومور با اضافه کردن، نانوذرات طلا بود. این کار با دو روش شبیه‌صسازی مونت‌صکارلو و ژل دزیمتری انجام شد. موادو روش‌صکار: برای محاسبات دزجذبی از کد مونت‌صکارلوMCNP4Cاستفاده شد. فانتوم آب، تومور درون فانتوم و همچنین سه چشمه شامل چشمه‌صهای تک انرژی پرتو ایکس (انرژیصهای 50 تا 120 کیلوالکترون‌صولت)، دستگاه کبالت 60 و شتابدهنده‌صهای فوتون 6 و 18 مگاالکترون-ولتشبیه‌صسازی شدند. ژل PAGAT به دو صورت با و بدون نانوذرات طلا در آزمایشگاه تهیه شد؛ نمونه‌صها با دستگاه CT Scanner(kVp140) و با دزهای 40، 80 و 120 سانتیصگری پرتودهی شدند. تصویربرداری از نمونه‌صها با دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) 5/1 تسلاانجام شد. با آنالیز تصاویر مقدار دزجذبی به‌صدست آمد. همچنین مقدار افزایش دزجذبی (DEF) با استفاده از روش مونت‌صکارلو محاسبه شد. نتایج: محاسبات مونت‌صکارلوبیشترین مقدار DEF را در انرژی 90 کیلوالکترون‌صولت، اندازه 100 نانومتر و غلظت 18 میلیصگرم بر گرم تومور نشان داد درحالیصکه برای انرژیصهای مگاولتاژ 25/1، 6 و 18 مگاالکترون‌صولتی DEF قابل توجه نبود (بیشینه 6 درصد). همچنین نتایج نشان داد کهبرای انرژیصهای مطالعه شده DEF با اندازه‌صی نانوذرات تغییر نمیصکند. یافته دیگر مشخص کرد که غلظت تاثیر مهمی بر مقدار DEF به‌صدست آمده دارد و با افزایش غلظت از 7 به 18 میلیصگرم برگرم تومور، مقدار آن از 11/2 به 66/3 در انرژی 90 کیلوالکترون‌صولت رسید. نتایج ژل دزیمتری با مقدار به‌صدست آمده از شبیه‌صسازی مطابقت داشت.