بررسی دزیمتریک میدان های کوچک در ریه با استفاده از پلیمر ژل دزیمتری و روش مونت کارلو

Abstract

The main goalofradiation therapy is achievingmaximaldoseto thetumor and minimum dose to surrounding healthy tissue. The aim of thisstudy was to determinethe amount ofradiationabsorbed dose forsmallfieldsin alow densityelectronimbalancessuch aslung by polymer gel dosimetry and Monte Carlo simulation. Material and Method MCNP4C were used to calculate the absorbed dose and profiles in the lung phantom. Lung phantomandsoft tissue with and without tumorsinthelung tissuein the middlelayerwasformed, photonbeamsof 6 and18MVproduced byONCOR Siemenslinear acceleratorweresimulated. Lung equivalent gelwith a densityequalto0.45g/cm3were preparedaccordingly. The sampleswere irradiatedusing aSiemens ONCORwith the sameenergy. Imagingof sampleswas performed with (5.1T)magnetic resonance imaging. By analyzing theimagesas well asthepercentagedepthdosevaluesforcomparisonwerecalculatedby Monte Carlo methods. Results This studyshowed that thedoseatthe interfacewater-lungs began todecline andslowlydecreaseswith increasingdepthinto thelungs. And in the secondplace ofthe interferenceof the lungs-the waterdoseincreases. For 6 MV energy beam at a depth of 7 cm reduction in lung dose compared to the water in order for fields 0.5 ‌ 0.5 to 3 ‌ 3 cm2 were 44%, 39%, 13% and 7% in which thisdosereductionfor18MV energy beam tothefield sizewere82%, 70%, 46% and26%. The resultsobtained fromthe geloflungirradiationinagreement withthe resultsoftheMonte Carlo method., هدف اصلی در پرتو درمانی رسیدن دز بیشینه به تومور و سالم نگهداشتن بافت‌صهای سالم اطراف میصباشد. هدف از انجام این مطالعه بررسی میزان دز جذب شده در میدان‌صهای کوچک رادیوتراپی در نواحی عدم تعادل الکترونی دارای دانسیته پایین مانند ریه با استفاده از پلیمرژل دزیمتری و روش مونت کارلو بوده است. مواد و روش کار: برای محاسبه دز جذبی از کد مونت کارلوی MCNP4C استفاده شد. فانتوم ریه با و بدون تومور از دو لایه بافت نرم که بافت ریه در وسط آن قرار گرفته بود تشکیل شد، پرتوهای فوتونی 6 و 18 مگاالکترون ولت ایجاد شده توسط شتابدهنده ONCOR Siemens شبیه‌صسازی شدند. ژل معادل ریه با دانسیته ای برابر 3/. گرم بر سانتیمترمکعب مطابق بافت ریه در آزمایشگاه تهیه شد. نمونه‌صها با دستگاه Siemens ONCOR با همان انرژیصها پرتودهی شدند. تصویربرداری از نمونه‌صها با دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی 5/1 تسلا انجام شد. با آنالیز تصاویر مقدار دز جذبی و همچنین میزان درصد عمقی نیز برای قیاس از روش مونت کارلو محاسبه گردیدند. نتایج : یک افزایش دز در تومور که بدلیل الکترون‌صهای ثانویه تولید شده در مرز بین ریه و بافت نرم در اثر ورود از دانسیته پایین به بافت نرم میصباشد دیده شد. بنابراین تعداد الکترون‌صها می توانند به اندازه کافی برای تولید دز صعودی (Build up) بالاتر در داخل تومور بیشتر شود. در نهایت نشان داده شد که دز جذب شده در مواد با دانسیته پایین مانند ریه ناشی از کاهش الکترونهای ثانویه در ناحیه ریه کاهش می یابد. مطالعه نشان داد که دز در محل فصل مشترک آب-ریه شروع به افت می کند و به طور اهسته با افزایش عمق در داخل ریه کاهش می یابد و در دومین محل تداخل ریه- اب دز افزایش می یابد. برای انرژی 6 مگا الکترون ولت در عمق 7 سانتیمتر کاهش دز در ریه در قیاس با اب به ترتیب برای میدانهای 5/0 5/0 تا 33 سانتیمترمربع عبارت بودند از 44% ، 39% ، 13% و 7% که این میزان کاهش دز برای انرژی 18 مگا الکترون ولت و برای همان اندازه میدانها عبارت بودند از 82% ، 70% ، 46% و26% . در نهایت نتایج بدست امده از تابش ژل معادل ریه در توافق با نتایج بدست امده از روش مونت کارلو بودند.