محاسبات دزیمتری برای رادیوتراپی با میکروباریکه های تابش سینکروترون در فانتوم آب و معادل سر توسط کد مونت کارلوی Geant4

نویسندگان

1 انرژی اتمی ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

doi
10.22052/5.3.33
چکیده

MRT[1] نوعی روش رادیوتراپی نوین بر پایه اثر دز- حجم می­باشد که در درمان تومورهای مقاوم به تابش، نظیرگلیوما به­ویژه در درمان تومورهای مغز کودکان مورد استفاده قرار می­گیرد. در این تکنیک آرایه‏ای از میکروباریکه‏های موازی و پرشدت اشعه ایکس با ابعاد میکرومتری و توزیع فضایی منقطع به­کارگرفته می‏شوند. پروفایل دز حاصل از چنین چیدمانی، شامل قله‏ها ودره‏ها است. نسبت میان دز قله به دز دره PVDR[2] نامیده می­شود که اصلی­ترین پارامتر دزیمتری و شاخص کیفیت درمانی MRT به­شمار می­رود. مقدار آن در بافت سالم باید حداکثر و در تومور به­منظور جلوگیری از هر نوع ترمیم، حداقل باشد. هدف از این پژوهش بررسی عوامل مؤثر بر این پارامتر است. بدین منظور توزیع سه بعدی دز داخل فانتوم‏­های آب و معادل سر، تحت میکروباریکه‏هایی با ابعاد، فواصل و میدان­های تابش مختلف برای انرژی­های گسسته و طیف انرژی پیوسته ESRF[3] توسط کد Geant4 محاسبه گردید. منحنی­های PVDR، پروفایل‏های توزیع دز عمقی و جانبی نشان دادند که اندازه میدان تابش، انرژی میکروباریکه‏ها، پهنای میکروباریکه‏ها و فواصل بین آن­ها، عمق نفوذ و ترکیب فانتوم در میزان PVDR مؤثر هستند. میزان PVDR با افزایش اندازه میدان پرتودهی، کاهش و با کاهش پهنا و فواصل میکروباریکه‏ها، افزایش می‏یابد. بیش­ترین میزان PVDR برای انرژی keV100 و طیف ESRF حاصل می­گردد. میکروباریکه‏هایی با انرژی keV300 برای فواصل کمتر از µm400 مناسب نیستند. دز دره در ناحیه استخوان برای طیف ESRF در مقایسه با انرژی­های دیگر کاهش می‏یابد که بیانگر اثربخشی درمانی بالاتر است.   [1] Microbeam Radiation Therapy [2] peak-to-valley dose Ratio [3] European Synchrotron Radiation Facility