بررسی صحت الگوریتم‌های سیستم‌های طراحی درمان رادیوتراپی با استفاده از شبیه-سازی مونت‌کارلو در ناهمگنی ریه

نویسندگان

1 کارشناس‌‌‌ارشد مهندسی هسته‌ای پرتو پزشکی.گروه مهندسی هسته‌ای، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد‌ اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

2 دکترای مهندسی هسته‌ای پرتوپزشکی.گروه فیزیک، دانشگاه مالک اشتر، تهران، ایران.

3 کارشناس‌ارشد فیزیک پزشکی.گروه فیزیک پزشکی، مرکز تحقیقات انیستیتو کانسر، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.

4 کارشناس‌ارشد فیزیک پزشکی، گروه فیزیک پزشکی، مرکز تحقیقات انیستیتو کانسر، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.

doi
چکیده

زمینه و هدف: اختلاف میان توزیع دز ناشی از سیستم­های طراحی درمان و دز بدن بیمار وابسته به نحوۀ محاسبات الگوریتم­های این سیستم­ها می­باشد، که این اختلاف در ناهمگنی­هایی همانند ریه بیشتر به­نظر می­رسد. به دلیل پیش­بینی دقیق توزیع دز بیمار توسط روش­های مونت­کارلو، در این پروژه به مقایسۀ توزیع دز حاصل از الگوریتم­های مختلف سیستم طراحی درمان Isogray با توزیع دز حاصل از مونت­کارلو در آب و ریه پرداخته شده است. روش بررسی: در این مطالعه، مقایسه­­­­ای میان منحنی PDD حاصل از الگوریتم­های سیستم طراحی درمان Isogray با داده­های ناشی از شبیه­سازی در بافت همگن آب صورت گرفت. در ادامه اختلاف میان توزیع دز حاصل از این الگوریتم­ها با توزیع دز ناشی از برنامه CT2MCNP را به­دست آورده و میزان دقت الگوریتم­های مختلف در ناهمگنی ریه مورد بررسی قرار گرفت. یافته­ها: الگوریتم­های Collapsed cone، ConvolutionFFT و Superposition در ناهمگنی ریه به ترتیب دارای میزان اختلاف 5%، 6% و 7% نسبت به داده­های حاصل از شبیه­سازی می­باشند. این اختلاف در مورد بیشینه دز ارائه شده این الگوریتم­ها 7% به­دست آورده شد. در آب تفاوت قابل ملاحظه­ای میان داده­های ناشی از الگوریتم­ها و شبیه­سازی مشاهده نشد و این اختلاف کمتر از 1% به­دست آورده شد. نتیجه­گیری: در ناهمگنی ریه، میزان خطای ناشی از نحوۀ انجام محاسبات الگوریتم­های سیستم طراحی درمان قابل توجه بوده و بایستی در امور کلینیکی مد نظر قرار داده شود در حالی که میزان این خطا در بافت همگن آب ناچیز است.