جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "توزیع دوز" در نشریات گروه "پزشکی"
-
مقدمه
زمینه و هدف میدانهای مغناطیسی میتوانند در پرتودرمانی، برای کاهش آلودگی الکترونی و بهبود دقت تحویل دز به کار روند. همچنین،سیستمهای MRIgRT با استفاده از میدانهای مغناطیسی، موقعیت تومور را در طول درمان ردیابی میکنند و دز ناشی از پرتوهای الکترونیرا به طور دقیق بهسمت تومور هدایت میکنند که به بهبود نتایج درمان و کاهش عوارض جانبی منجر میشود.روش بررسی از کد مونت کارلو 6.1MCNP برای شبیه سازی C/D 2100LINAC Varian در دو حالت فوتونی و الکترونی استفاده شد.منحنیهای درصد دز عمقی، پروفایلهای دز و شار الکترونهای آلوده کننده و فوتون محاسبه شد. نیم سایه ی پروفایل دز و اختلاف دز برایحالتهای مختلف محاسبه شدند. همچنین، در بخش دوم مطالعه، میدان مغناطیسی طولی ثابت 5 / 1 تسلا به فانتوم آب اعمال شد که باجهت پرتو تابش مطابقت دارد.یافته ها منحرف کنندهی مغناطیسی (MD) باعث کاهش 3 / 8 درصد از دز سطح و 5 / 6 درصد از نیم سایه ی دز پروفایل در سطح فانتوم آبشد. منحرفکنندهی مغناطیسی تمام الکترونهای آلودهی موجود در سر دستگاه را در میدان تابشی حذف میکند، بدون اینکه هیچ تاثیریبر تعداد فوتونها بگذارد. اعمال میدان مغناطیسی طولی 5 / 1 تسلا باعث افزایش 4 درصدی دز در ناحیهی عمق دز حداکثر و کاهش20 درصدی نیمسایه و 57 درصدی دز خارج از محور در عمق دز بیشینه شد.نتیجه گیری منحرفکنندهی مغناطیسی باعث کاهش دز سطحی، دز خارج از محور و نیم سایه ی پروفایلهای دز سطحی میشود. میدانمغناطیسی طولی باعث کاهش نیمسایه و دز خارج از محور در پرتوهای الکترونی شد.میدان های مغناطیسی می توانند در پرتو درمانی برای کاهش آلودگی الکترونی و بهبود دقت تحویل دز استفاده شوند همچنین سیستم های MRIgRT با استفاده از میدان های مغناطیسی، موقعیت تومور را در طول درمان ردیابی می کنند و دز ناشی از پرتوهای الکترونی را به طور دقیق به سمت تومور هدایت می کنند که منجر به بهبود نتایج درمان و کاهش عوارض جانبی می شود.
مواد و روش هااز کد مونت کارلو MCNP 6.1 برای شبیه سازی LINAC Varian 2100 C/D در دو حالت فوتونی و الکترونی استفاده شد. منحنی های درصد دز عمقی، پروفایل های دوز و شار الکترون های آلوده کننده و فوتون محاسبه شد. نیم سایه پروفایل دوز و اختلاف دوز برای حالت های مختلف محاسبه شدند. همچنین در بخش دوم مطالعه، میدان مغناطیسی طولی ثابت 5/1 تسلا به فانتوم آب اعمال شد که با جهت پرتو تابش مطابقت دارد.
یافته هامغناطیسی (MD) باعث کاهش 3/8% دوز سطح و 5/6 % نیم سایه دوز پروفایل در سطح فانتوم آب شد. منحرف کننده مغناطیسی کلیه الکترون های آلوده سر دستگاه را در میدان تابشی حذف می کند بدون اینکه هیچ تاثیری بر روی تعداد فوتون ها بگذارد. اعمال میدان مغناطیسی طولی 5/1 تسلا باعث افزایش 4٪ دوز در ناحیه عمق دوز حداکثر و کاهش 20٪ نیم سایه و 57٪ دوز خارج از محور در عمق دوز بیشینه شد.
نتیجه گیریمنحرف کننده مغناطیسی باعث کاهش دز سطحی، دز خارج از محور و نیم سایه پروفایل های دز سطحی می شود. میدان مغناطیسی طولی باعث کاهش نیم سایه و دوز خارج از محور در پرتوهای الکترونی شد.
کلید واژگان: میدان مغناطیسی, رادیوتراپی, MR-LINAC, توزیع دوزBackground and ObjectivesMagnetic fields can be used in radiation therapy to reduce electron contamination and improve dose delivery accuracy. MRIgRT systems use magnetic fields to track the position of the tumor during treatment and precisely deliver the dose from electron beams to the tumor, which will lead to improved treatment outcomes and reduced side effects.
Subjects and MethodsThe MCNP 6.1 Monte Carlo code was used to simulate the Varian 2100 C/D LINAC in both photon and electron modes. Percentage depth dose curves, dose profiles, and the fluence of contaminating electrons and photons were calculated. Dose profile penumbra and dose differences were calculated for different modes. In the second phase of the study, a constant 1.5 Tesla longitudinal magnetic field was applied to a water phantom that was aligned with the direction of the radiation beam.
Results:
The MD reduced the surface dose by 8.3% and the dose profile penumbra by 5.6% at the surface of the water phantom. The MD removes all contaminating electrons from the radiation field without affecting the number of photons. The application of a 1.5 Tesla longitudinal magnetic field increased the dose by 4% in the maximum dose depth region and reduced the penumbra by 20% and the off-axis dose by 57% at the same depth.
Conclusion:
The MD reduces surface dose, off-axis dose, and dose profile penumbra. The longitudinal magnetic field reduces penumbra and off-axis dose in electron beams.
Keywords: dose distribution, Magnetic field, MR-LINAC, radiotherapy -
پیش زمینه و هدف
گاهی بیماران سرطانی، دارای کاشت های فلزی در ناحیه لگن و فمورال هستند. با توجه به برهمکنش های فوتون با ماده و موقعیت ناحیه درمان نسبت به کاشت فلزی، وجود چنین عناصری می تواند منجر به تاثیر بر دوز دریافتی نسبت به دوز بیش بینی شده شود. همچنین، کاشت های فلزی به دلیل عدد اتمی موثر بالا و متفاوت نسبت به بافت بدن باعث ایجاد آرتیفکت های فلزی در تصاویر سی تی اسکن می شوند. هدف از این مطالعه، بررسی میزان تاثیر کاشت و آرتیفکت های فلزی بر توزیع دوز ناحیه درمانی است.
مواد و روش کاردر این مطالعه، تصاویر CT هفت بیمار مرد مبتلا به سرطان پروستات که دارای کاشت فلزی تیتانیوم در ناحیه فمور بوده و جهت درمان به بیمارستان امام خمینی تهران مراجعه کرده بودند، مورد بررسی قرار گرفتند. در این بیماران، توزیع دوز ابتدا با در نظر گرفتن تاثیر آرتیفکت فلزی (طرح A) و نیز تصحیح تصویر سی تی اسکن و تبدیل چگالی الکترونی نواحی دارای آرتیفکت به بافت نرم (طرح B) و همچنین وجود کاشت فلزی و عبور پرتو از فلز (طرح C) و سپس تغییر چگالی الکترونی فلز به استخوان معمولی (طرح D) توسط سیستم طراحی درمان موناکو محاسبه شد. نتایج به دست آمده از سیستم طراحی درمان موناکو به نرم افزار VeriSoft انتقال یافت. اختلاف دو طرح درمانی A و B به طور کمی و بر اساس شاخص گاما 3%/3mm به وسیله این نرم افزار مقایسه و مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر کاشت تیتانیومی در تضعیف پرتو (طرح C و D) نیز به صورت کمی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافته ها:
نتایج این مطالعه نشان داد که میزان اختلاف مانیتوریونیت محاسبه شده در دو صورت تصحیح و عدم تصحیح چگالی الکترونی نواحی حاوی آرتیفکت فلزی، از 81/0 تا 78/3 مانیتوریونیت به ازای هر جلسه درمان می باشد. همچنین وجود فلز در مسیر پرتو می تواند تا حدود 3درصد اختلاف نسبت به عبور پرتو از استخوان ایجاد کند.
نتیجه گیریبنابراین، جهت پیاده سازی دقیق درمان باید تصحیحات لازم قبل از ایجاد طرح درمانی بر روی تصاویر CT انجام شود تا میزان خطاهای مربوط به محاسبات مانیتوریونیت به حداقل برسد.
کلید واژگان: رادیوتراپی, کاشت فلزی, آرتیفکت, توزیع دوزBackground & AimsIn some cancer patients, there are metal implants in pelvic and femoral regions. Due to the interactions of the photon with matter and location of treating region and metal implant, such high atomic numbered elements can influence absorbed dose compared to predicted values. Also, metal implants cause metal artifacts in CT images due to their highly effective atomic number compared to body texture. The aim of this study was to evaluate the effect of metal implants and metal artifacts on the dose distribution in the treatment volume.
Materials & MethodsIn this study, CT images of seven prostate cancer patients who were referred to Imam Khomeini hospital, Tehran for treatment with titanium metal implant in femur region were investigated. In these patients, initially dose distributions were calculated by Monaco treatment planning system considering the effects of metal artifacts (plan A), correcting CT images and modifying electron density of artifact regions to soft tissue (plan B), transmission of photon through metal (plan C) and modifying electron density of metal to bone (plan D). The obtained results from Monaco treatment planning system were then transferred to Verisoft software. The quantitative differences of plans A and B were analyzed using a gamma index of 3%/3mm in this software. Also, the effects of metal implant in beam attenuation (Plans C and D) were analyzed quantitatively.
ResultsThis study showed that the difference of calculated monitor units in corrected and not-corrected electron density of metal artifact regions ranged between 0.81-3.78 monitor units per fraction. Also the presence of metal in beam path can lead to a 3% difference compared to beam passing through bone.
ConclusionTherefore, for the precise implementation of the treatment, necessary corrections on CT images should be considered before the treatment planning to minimize the errors related to the monitor unit calculations.
Keywords: Radiotherapy, Metal Implant, Artifact, Dose distribution -
زمینه و هدفپرتودرمانی یکی از روش های اصلی درمان و کنترل تومورها است. امروزه سیستم های تلفیقی پرتودرمانی و تصویربرداری MRI توسعه یافته اند. میدان های مغناطیسی ناشی از این سیستم ها می تواند بر توزیع دوز در بافت هدف تاثیر بگذارد. لذا، هدف از این مطالعه، بررسی آثار میدان های مغناطیسی بر توزیع دوز پرتوها در درمان است.روش بررسیاین مطالعه مروری با کلید واژه های« radiation therapy and »magnetic field ،« photon therapy and magnetic field»، «electron therapy and magnetic field» و «proton therapy and magnetic field» در پایگاه های google scholar وpub med به بررسی مقالات محققین مختلف، دسته بندی و جمع بندی نتایج آن ها پرداخته است.یافته هامیدان های مغناطیسی، قادر به تغییر مسیر حرکت ذرات باردار هستند و اگر عمود بر مسیر دسته پرتوهای ذره ای باردار و فوتونی اعمال شوند، ذرات باردار اولیه و همچنین، الکترون های ثانویه و پوزیترون ها را در فوتون درمانی وادار به چرخش می نمایند و یک دوز پیک تولید می کنند. میدان های مغناطیسی طولی نیز باعث کاهش نیم سایه و انحراف جانبی الکترون ها می شوند.نتیجه گیریمیدان های مغناطیسی، باعث تغییر توزیع دوز پرتوها در پرتودرمانی می شوند و نیاز به اصلاح طرح درمان در صورت استفاده از سیستم های پرتودرمانی مبتنی بر MRI وجود دارد. همچنین، با اعمال میدان مغناطیسی عرضی و تنظیم شدت و مکان اعمال آن، می توان محل وقوع افزایش و کاهش دوز را به ترتیب روی حجم تومور و بافت نرمال تنظیم کرد.کلید واژگان: توزیع دوز, سیستم های تلفیقی پرتودرمانی, MRI, میدان مغناطیسیBackground And ObjectiveRadiotherapy in one of the main methods of tumor treatment and control. Today, the integrated radiation therapy-MRI systems have been developed. The magnetic fields of imaging systems can have effects on dose distribution in target volume. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of magnetic fields on dose distribution in radiation therapy.Materials And MethodsThis is a review article which was done through searching the google scholar and PubMed data bases by expressions: radiation therapy and magnetic field photon therapy and magnetic field, electron therapy and magnetic field, proton therapy and magnetic field. Related research papers were sorted and their results were summarized.ResultsMagnetic fields can change the path of charged particles in the medium can enforce the primary charged particles, secondary electrons and positrons to experience a spiral path, if applied perpendicular to beam axes which leads to produce a peak dose. Longitudinal magnetic field decreases the penumbra and lateral deflection of electrons.ConclusionMagnetic fields influence the dose distribution in radiotherapy and modification of treatment plan is essential when applying integrated MRI-radiation therapy systems. Also, applying an intensity controlled transverse magnetic field can be an inexpensive approach to adjusting the maximum dose of charged particles in tumor volume while protecting normal tissues.Keywords: Dose distributions, Integrated MRI- radiation therapy systems, Magnetic field
-
زمینه و هدفالکترونهای ثانویه نگرانی هایی برای توزیع دوز ایجاد می کنند که به فیلد درمانی و حضور کولیماتورهای چند برگه ای در مسیر حرکت فوتون ها بستگی دارد. هدف مقایسه اثر حضور و عدم حضور آلودگی الکترونی بر توزیع دوز با استفاده از توموگرافی کامپیوتری است.روش بررسیشتابدهنده واریان(2100C/D) با کدهای Primo و BEAMnrc برای فوتون هایی با انرژی اسمی MV 5.9 شبیه سازی شد. در این مطالعه تومور در ناحیه پشت کره چشم 15 بیمار با تک فیلد پرتوگیری شد.یافته هابیشینه عمق انبوهش دوز حجم درمانی در حضور و غیاب آلودگی الکترون به ترتیب در 1.3cm 3 و2cm 3 اتفاق افتاد. از نتایج هیستوگرام حجم-دوز 80% دوز در حضور الکترون 05/±90% ولی در غیاب الکترون به 2±80% از حجم چشم راست تقلیل یافت.نتیجه گیریاز اهداف اصلی رادیوتراپی رساندن بیشترین دوز به حجم درمان و حداقل دوز تابش به ارگان در خطر است. در این مورد با حذف آلودگی الکترون درصدی از حجم چشم که 80% دوز را گرفته 10%10% کاهش، اما حجم درمان در 90% دوز گرفته 5% افزایش دارد.کلید واژگان: آلودگی الکترون, توزیع دوز, تومور چشم, توموگرافی کامپیوتریBackground And ObjectiveDistribution of dose depends on the treatment field and the presence of multiple collimators sheet at the direction of the photons. The aim of this study is evaluating and comparing the effects of the presence and absence of electrons contamination on the dose distribution with the use of computed tomography.
Subjects andMethodsVarian linear accelerator (2100 C / D) was simulated with Primo and BEAMnrc codes for photon with 5.9 MV nominal energy. This study was done for 15 patients with eyes tumor undergoing single field photon therapy.ResultsThe maximum depth dose treatment volume aggregation in the presence and the absence of electrons contamination was occurred at 1.3cm3 and 2cm3, respectively. Differential dose volume histogram concluded 80% of total dose in the presence and absence of electrons, 90%±0.5 and 80%±2 of the eye volume covered, respectively.ConclusionThe main goal of radiation therapy is delivering the highest dose to the planning treatment volume and minimal radiation dose to organs at risk. In this case, the percent of the eye and treatment volume which taken 80% and 90% dose has 10% reduction and 5% increased by removing electrons contamination, respectively.Keywords: Electron contamination, dose distribution, eye tumor, computed tomography -
مقدمهدر پرتودرمانی، حضور ایمپلانت های فلزی بر توزیع دوز تاثیر می گذارد. این اثر، علاوه بر انرژی پرتو به نوع، اندازه، جنس و موقعیت قرارگیری ایمپلانت بستگی دارد. در این تحقیق، تاثیر ایمپلانت های ستون مهره ای بر توزیع دوز در نخاع، توسط شبیه سازی Monte Carlo بررسی شد.روش هاشتاب دهنده ی انکور، فانتوم آب، فانتوم پلکسی گلاس حاوی ستون مهره ای و فانتوم پلکسی گلاس حاوی ستون مهره ای و ایمپلانت های میله ای توسط کد های کاربر BEAMnrc و DOSXYZnrc شبیه سازی و اعتبارسنجی شد. اثر حضور ایمپلانت ها و تغییر اندازه، جنس و موقعیت ایمپلانت ها بر توزیع دوز بررسی شد.یافته هامقایسه توزیع دوز با و بدون ایمپلانت، نشان دهنده ی افزایش دوز ناشی از الکترون های برگشتی از سطح فلز تا 5/5 درصد و تا فاصله ی mm 4 از سطح فلز بود. بیشترین تضعیف، ناشی از فلز تایتانیوم 9 درصد بود. با کاهش فاصله ی بین میله ها، افزایش اثر تضعیف و با کاهش فاصله ی میله ها از نخاع، افزایش دوز در نخاع مشاهده شد. کاهش قطر میله ها سبب کاهش تغییرات دوز شد. تغییر جنس ایمپلانت ها از تایتانیوم به ویتالیوم و استیل، تضعیف را به میزان 2 برابر افزایش داد.نتیجه گیریآشفتگی دوز ناشی از ایمپلانت، در نخاع قرار گرفته در سایه ی فلز به صورت کاهش و در نخاع قرار گرفته بین دو میله، به صورت هم افزایش و هم کاهش بود. اثر اندازه ی ایمپلانت با بزرگ شدن قطر آن و اثر جنس، زمانی که نخاع در سایه ی ایمپلانت واقع شود، اهمیت بیشتری می یابد. به طور کلی، تاثیر ایمپلانت بر توزیع دوز نخاع، تابعی از اندازه، جنس و موقعیت قرارگیری ایمپلانت است. بنابراین بررسی توزیع دوز برای این بیماران توصیه می شود.
کلید واژگان: ایمپلانت های ستون مهره ای, پرتودرمانی متاستاز مهره ها, توزیع دوز, شبیه سازی MonteBackgroundIn radiotherapy, the presence of metallic implants affects the dose distribution, depending on beam energy and type, size, material and position of the implant. In this study, the effect of spinal implants on dose distribution was evaluated by Monte Carlo simulation.MethodsOncor accelerator and water phantom, Plexiglas phantom containing spine and Plexiglas phantom containing spine and rod implants were simulated using BEAMnrc and DOSXYZnrc user codes and were validated. The effect of the implant presence, its size material, and location on dose distribution was investigated.FindingsComparison of dose distributions with and without implants showed an increase of 5.5% in dose up to 4 mm from metal surface, due to the back scattering of electrons. Maximum attenuation in titanium rods was 9%. When the rods were positioned closer to each other, an increase in attenuation was observed. However, dose in spine was increased, when the distance between rods and spine was reduced. Rods with smaller cross section had less effect on dose. Attenuation in vitallium and stainless steel implants were 2 times greater than titanium implants.ConclusionDepending on the location of implant with respect to spine, dose perturbation due to implants can either increase or decrease the dose in spine. The effect of size and material of implant was more important when spine was located under the implant. Generally, the effect of spinal implant on dose distribution is a function of size, material and position of the implant. Therefore, it is recommended to evaluate the dose distribution for such patients individually.Keywords: Spinal implants, Spinal radiation therapy, Dose distribution, Monte Carlo simulation -
زمینهتوزیع دوز نقش بسیار مهمی در الگوریتمهای به کار رفته در طراحی درمان پرتودرمانی ایفا می کند. لذا یک مدل مستقل از بیمار برای محاسبه ی پروفایل به صورت تعدیل یافته مورد نیاز می باشد.روشبر اساس مفهوم مربع معادل برای محاسبه ی پروفایل برای هر شکل میدان تابشی اعم از با و بدون وج، با و بدون شیلد در شرایط نامتقارن و یا متقارن ارائه شده است. ابتدا درصد دوز عمقی برای تعدادی میدان مربعی در هر انرژی و وج o45 انجام شد. برای بررسی دقت این روش در محاسبه پروفایل، پروفایل برای چندین میدان تابشی و در چندین عمق اندازه گیری شد.نتایجمقایسه انجام شده بین دوزیمتری و محاسبات با استفاده از شاخص گاما نشان می دهد که در ناحیه با گرادیان دوز کم خطا در محدوده ی 3% و انتقال منحنی هم دوز برای ناحیه ی نیم سایه mm3 می باشد.نتیجه گیریاین روش محاسباتی یک الگوریتم سریع و دقیق برای محاسبه توزیع دوز هر میدان تابشی در پرتودرمانی فراهم می کند.
کلید واژگان: توزیع دوز, میدان معادل, میدان نامتقارن, میدان نامنظم, طراحی درمانیBackgroundThe dose distribution plays an importance role in the commercial treatment planning algorithm; therefore، a patient-independent model is needed to calculate the modulated profile.MethodsA general formula has been proposed to calculate the profiles for any field shape in the wedged and non-wedged، blocked and non-blocked fields under symmetry and asymmetry photon beam conditions. Percentage depth doses (PDDs) are measured for a large number of square fields for both energies، and 45º wedge. Accessing the accuracy of the model for profile prediction، several measurements were carried out for some special treatment fields.ResultsComparison between measurements and calculation showed that using the γ-index in the range of 3% error in the low dose gradient region and a 3mm isodose shift in the penumbra region.ConclusionThis analytical approach provides a general fast and accurate algorithm to calculate dose distribution for any treatment field in conventional radiotherapy.Keywords: dose distribution, equivalent field, asymmetric field, irregular field, treatment planning -
مقدمه
براکی تراپی یک روش پرتودرمانی است که در آن چشمه های رادیواکتیو برای پرتودهی تومورهای بدخیم نواحی مختلف بدن از جمله سر، پروستات و رحم از فاصله ی نزدیک به کار می روند.
مواد و روش هاچشمه ی سزیم سلکترون، یکی از چشمه های با آهنگ دوز کم است که در سیستم های بارگذاری از راه دور برای درمان سرطان های مختلف استفاده می شود. این سیستم متشکل از چشمه های فعال و غیر فعال کروی به قطر 5/2 میلیمتر است که با چینش های متنوع آن ها درون اپلیکاتور، می توان توزیع های دوز مختلفی را به وجود آورد. در این تحقیق ابتدا یک تک چشمه ی کروی سزیم 137 در حضور اپلیکاتور در فانتوم یکنواخت آب شبیه سازی گردید و توزیع دوز در فواصل مختلف از چشمه با روش مونت کارلو توسط کد MCNP4C محاسبه شد. سپس شبیه سازی شش چشمه ی کروی درون اپلیکاتور و شش چشمه ی نقطه ای تکرار گردید.
نتایجناهمسانگردی ناشی از حضور اپلیکاتور، با محاسبه ی نسبت دوز در نقاط واقع در یک فاصله ی خاص و زوایای مختلف در صفحه ی طولی به دوز در همان فاصله و زاویه ی 90 درجه به دست می آید. بر طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، با دور شدن از زاویه ی 90 درجه، دوز کاهش می یابد. به طوری که به عنوان مثال برای نقاط واقع در فاصله ی 5 و 7 سانتی متری از مرکز چشمه و زاویه ی 165 درجه، این اختلاف به ترتیب به حدود 8/5% و 1/5% می رسد. با افزایش چشمه ها به 6 چشمه این مقادیر به 30% برای زاویه ی 5 درجه افزایش می یابد.
بحث و نتیجه گیریبر طبق نتایج این تحقیق، حضور اپلیکاتور باعث کاهش دوز در لبه های اپلیکاتور نسبت به صفحه ی عرضی آن می شود. در حالی که در سیستم های طراحی درمان توزیع دوز یکنواختی در اطراف اپلیکاتور در نظر گرفته می شود که این امر باعث ایجاد خطا در طراحی درمان (خصوصا وقتی تعداد چشمه ها زیاد است) می گردد.
کلید واژگان: براکی تراپی, طراحی درمان, ناهمسانگردی, توزیع دوز, اپلیکاتورIntroductionBrachytherapy is a type of radiotherapy in which radioactive sources are used in proximity of tumors normally for treatment of malignancies in the head, prostate and cervix.
Materials And MethodsThe Cs-137 Selectron source is a low-dose-rate (LDR) brachytherapy source used in a remote afterloading system for treatment of different cancers. This system uses active and inactive spherical sources of 2.5 mm diameter, which can be used in different configurations inside the applicator to obtain different dose distributions. In this study, first the dose distribution at different distances from the source was obtained around a single pellet inside the applicator in a water phantom using the MCNP4C Monte Carlo code. The simulations were then repeated for six active pellets in the applicator and for six point sources.
ResultsThe anisotropy of dose distribution due to the presence of the applicator was obtained by division of dose at each distance and angle to the dose at the same distance and angle of 90 degrees. According to the results, the doses decreased towards the applicator tips. For example, for points at the distances of 5 and 7 cm from the source and angle of 165 degrees, such discrepancies reached 5.8% and 5.1%, respectively. By increasing the number of pellets to six, these values reached 30% for the angle of 5 degrees.Discussion and
ConclusionThe results indicate that the presence of the applicator causes a significant dose decrease at the tip of the applicator compared with the dose in the transverse plane. However, the treatment planning systems consider an isotropic dose distribution around the source and this causes significant errors in treatment planning, which are not negligible, especially for a large number of sources inside the applicator.
-
مقدمهاز میان انواع سرطان های دهان، سرطان زبان بیشترین آمار را به خود اختصاص می دهد. براکی تراپی یکی از متداولترین روش های درمان سرطان زبان است. در روش های به کار رفته در براکی تراپی زبان، از چشمه های طولی جهت درمان استفاده می شود. هدف از انجام این مطالعه بررسی توزیع دوز در اطراف چشمه های طولی، مقایسه رادیوایزوتوپ های مختلف به عنوان چشمه براکی تراپی و همچنین مقایسه دوز فک و قسمت هایی از زبان که نزدیک به فک هستند حین به کارگیری حفاظ و بدون حفاظ و تعیین یکنواختی دوز داده شده در حجم درمان می باشد.مواد و روش هادر این مطالعه از کد مونت کارلو MCNP4C جهت شبیه سازی استفاده شد و صحت شبیه سازی توسط مقایسه نتایج با یکی از مطالعات عملی تایید گردید. چشمه های ایریدیم 192، سزیم 137، رادیم 226، طلا 198، ایندیم 111 و باریم 131 در شبیه سازی به کار گرفته شد و سیستم پاریس جهت چینش چشمه ها مورد استفاده قرار گرفت.نتایجمیزان درصد کاهش دوز فک هنگام استفاده از حفاظ 2 میلیمتر سرب برای چشمه های مذکور به ترتیب 4/35، 1/20، 6/86، 24/32، 6/75 و 8/36 می باشد. میزان دوز نواحی اطراف زبان هنگام استفاده از حفاظ در چشمه های مختلف تغییر چندانی نداشت. میزان یکنواختی دوز به ترتیب از بیشترین یکنواختی به کمترین، به ترتیب سزیم 137، طلا 198، ایریدیم 192، باریم 131، ایندیم 111 و رادیم 226 می باشد.بحث و نتیجه گیریایریدیم 192 و سزیم 137 بهترین چشمه ها برای درمان براکی تراپی زبان هستند در حالیکه ایندیم 111 و رادیم 226 گزینه های مناسبی برای رادیوتراپی زبان نیستند و چشمه های طلا 198 و باریم 131 عملکرد نسبتا یکسانی با ایریدیم 192 دارند.
کلید واژگان: براکی تراپی, سرطان زبان, توزیع دوز, شبیه سازی, مونت کارلوIntroductionAmong different kinds of oral cavity cancers, the frequency of tongue cancer occurrence is more significant. Brachytherapy is the most common method to cure tongue cancers. Long sources are used in different techniques of tongue brachytherapy. The objective of this study is to asses the dose distribution around long sources, comparing different radioisotopes as brachytherapy sources, measuring the homogeneity of delivered dose to treatment volume and also comparing mandible dose and dose of tongue in the regions near the mandible with and without using shield.Material And MethodThe Monte Carlo code MCNP4C was used for simulation. The accuracy of simulation was verified by comparing the results with experimental data. The sources like Ir-192, Cs-137, Ra-226, Au-198, In-111 and Ba-131 were simulated and the position of sources was determined by Paris system.ResultsThe percentage of mandible dose reduction with use of 2 mm Pb shield for the sources mentioned above were: 35.4%, 20.1%, 86.6%, 32.24%, 75.6%, and 36.8%. The tongue dose near the mandible with use of shied did not change significantly. The dose homogeneity from the most to least was obtained from these sources: Cs-137, Au-198, Ir-192, Ba-131, In-111 and Ra-226.Discussion andConclusionIr-192 and Cs-137 were the best sources for tongue brachytherapy treatment but In-111 and Ra-226 were not suitable choices for tongue brachytherapy. The sources like Au-198 and Ba-131 had rather the same performance as Ir-192 -
مقدمهکاربرد کلینیکی چشمه های رادیواکتیو کپسول شده در براکی تراپی، نقش عمده ای را در درمان تومورهای بدخیم موضعی ایفا می کند. در این تحقیق، اثر چگالی مختلف بافت ها بر توزیع دوز چشمه براکی تراپی 103Pd در فانتوم کروی به شعاع 50 سانتیمتر مطالعه شده است.مواد و روش هااز آنجا که توزیع دوز جذبی در بافت با چگالی های مختلف، متفاوت است؛ ولی نه آن قدر که با اندازه گیری به خوبی ظاهر شود؛ لذا در محاسبات از کد مونت کارلوی بسیار قوی MCNP4C استفاده کرده ایم تا اثر چگالی بافت های مختلف بدن بر توزیع دوز را بررسی نماییم. چشمه Pd103 در براکی تراپی برای درمان سرطان های پروستات، سینه و تومورهای بدخیم مورد استفاده قرار می گیرد.نتایجدوز در اطراف چشمه ای که در بافت های مختلف فانتوم قرار داده شده محاسبه و ارائه شده است. همچنین پس از محاسبه توابع نامتقارنی و شعاعی دوز، برای وارسی نتایج محاسباتی مقادیر بدست آمده برای F(r، θ) با نتایج تجربی ریوارد و مقادیر g(r) در بافت با چگالی 0400/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با نتایج ریوارد و لی و همکارانش مقایسه شده است.بحث و نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان می دهد که به دلیل وجود قسمت جاذب مرکزی فوتون که از جنس آلیاژ طلا و مس می باشد، در ناحیه متناظر با آن تفاوت دوز نسبی در چگالی های مختلف حائز اهمیت است و در 4/2Z= میلیمتر و 0Y= میلیمتر تا حدود 80% درصد نیز می رسد. همچنین نتایج بدست آمده برای تابع نامتقارنی و تابع شعاعی دوز با نتایج تجربی ریوارد و لی و همکارانش توافق خوبی دارد.
کلید واژگان: چشمه Pd103, توزیع دوز, اثر چگالی بافت, کد مونت کارلوMCNP4CIntroductionClinical application of encapsulated radioactive brachytherapy sources has a major role in cancer treatment. In the present research, the effects of different tissue densities on the dose distribution of a 103Pd brachytherapy source in a spherical phantom of 50 cm radius have been studied.Material And MethodsAs is well known, absorbed dose in tissue depends to its density, but this difference is not clear in measurements. Therefore, we applied the MCNP code to evaluate the effect of density on the dose distribution. 103Pd brachytherapy sources are used to treat prostate, breast and other cancers.ResultsAbsorbed dose has been calculated and presented around a source placed in the center of the phantom for different tissue densities. Also, we derived anisotropy and radial dose functions and compared our Monte Carlo results with experimental results of Rivard and Li et al. for F(1, θ) and g(r) in 1.040 g/cm3 tissue.ConclusionThe results of this study show that relative dose variations around the source center are very considerable at different densities, because of the presence of a photoabsorber (Au-Cu alloy) in the source core. Dose variation exceeds 80% at the point (Z = 2.4 mm, Y = 0 mm). Computed values of anisotropy and radial dose functions are in good agreement with the experimental results of Rivard and Li et al. -
مقدمهفیلم های گا ف کرومیک EBT از پیشرفته ترین و جدیدترین فیلم های موجود برای ارزیابی سیستم های طراحی درمان می باشند. قدرت تفکیک بالا، وابستگی انرژی پایین و معادل بافت بودن شان آنها را برای اندازه گیری توزیع دوز در پرتودرمانی مناسب ساخته است. این مطالعه به منظور ارزیابی پارامترهای دوزیمتریک سیستم طراحی درمان RtDosePlanهمچون منحنی های درصد دوز عمقی، پروفایل های جانبی پرتو و منحنی های همدوز، که در فانتوم آب با استفاده از فیلم رادیوکرومیک EBT و شبیه سازی مونت کارلو(EGSnrc) انجام شده، طراحی گردیده است.مواد و روش هااسکنر رنگی Microtek به عنوان سیستم دیجیتال کننده فیلم انتخاب شد، که پاسخ فیلم در کانال قرمز استخراج و برای آنالیز استفاده شد. منحنی کالیبراسیون فیلم با بکارگیری تکه های فیلم پرتودهی شده با دوزهای مشخص استخراج گردید. فیلم درون فانتوم به موازات محور مرکزی پرتو جایگذاری و در شرایط استاندارد (میدان10×10 سانتیمتر مربع، فاصله تا سورس80 سانتیمتر) با ماشین کبالت-60 تحت تابش قرار گرفت. کدهای BEAMnrc و DOSXYZnrc برای شبیه سازی ماشین کبالت-60 و استخراج فانتوم بر پایه وکسل استفاده شدند. داده های فانتوم با استفاده از فایلهای دایکام حاصله از تصویر CT به سیستم طراحی درمانRtDosePlan انتقال داده شدند.نتایجDTA (فاصله تا توافق) و DD (اختلاف دوز) مابین پیش بینی سیستم طراحی درمان، اندازه گیری و محاسبات مونت کارلو همگی داخل ملاک پذیرش بودند (درون 3%DD= و3 DTA= میلیمتر).نتیجه گیریاین مطالعه نشان داد که فیلم EBT ابزار مناسبی برای ارزیابی دوبعدی توزیع دوز در سیستم های طراحی درمان است. علاوه بر این، نتیجه گیری شد که شبیه سازی مونت کارلو با کد BEAMnrc پتانسیل مناسبی برای ارزیابی توزیع دوز دارد.
کلید واژگان: ارزیابی سیستم طراحی درمان, رادیوکرومیک فیلم دوزیمتری, اسکنر مسطح, مونت کارلو, توزیع دوزIntroductionGafChromic EBT films are one of the self-developing and modern films commercially available for dosimetric verification of treatment planning systems (TPSs). Their high spatial resolution, low energy dependence and near-tissue equivalence make them suitable for verification of dose distributions in radiation therapy. This study was designed to evaluate the dosimetric parameters of the RtDosePlan TPS such as PDD curves, lateral beam profiles, and isodose curves measured in a water phantom using EBT Radiochromic film and EGSnrc Monte Carlo (MC) simulation.Methods and Materials: A Microtek color scanner was used as the film scanning system, where the response in the red color channel was extracted and used for the analyses. A calibration curve was measured using pieces of irradiated films to specific doses. The film was mounted inside the phantom parallel to the beam's central axis and was irradiated in a standard setup (SSD = 80 cm, FS = 10×10 cm2) with a 60Co machine. The BEAMnrc and the DOSXYZnrc codes were used to simulate the Co-60 machine and extracting the voxel-based phantom. The phantom's acquired CT data were transferred to the TPS using DICOM files.ResultsDistance-To-Agreement (DTA) and Dose Difference (DD) among the TPS predictions, measurements and MC calculations were all within the acceptance criteria (DD=3%, DTA=3 mm).ConclusionThis study shows that EBT film is an appropriate tool for verification of 2D dose distribution predicted by a TPS system. In addition, it is concluded that MC simulation with the BEAMnrc code has a suitable potential for verifying dose distributions. -
مقدمهدراین پژوهش که با استفاده از روش مونت کارلو دوز نسبی ناشی از چشمه I125مدل 6711 محاسبه و پارامترهای دوزیمتری TG-43، که توسط انجمن فیزیک پزشکان آمریکا مصوب شده اند، برای فانتوم آب و بافت تعیین شده است.مواد و روش هاچشمه I125 مدل 6711 توسط شرکت آمرشام طراحی شده و مورد تائید انجمن فیزیک پزشکان آمریکا می باشد که برای انجام محاسبات، در مرکز یک فانتوم مکعبی به ابعاد 30× 30 ×30 سانتیمتر مکعب از آب و بافت در نظر گرفته شده است. سپس تغییرات دوز جذبی را در امتداد موازی و عمود بر محور چشمه با استفاده از کد MCNP 4C محاسبه نموده ایم. در شبیه سازی مونت کارلو، آب با چگالی 1 گرم بر سانتیمتر مکعب و تشکیل شده از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن منظور شده است؛ و بافت با چگالی 04/1 گرم بر سانتیمتر مکعب و ترکیب اتمی دقیق استفاده شده است.نتایجدر این پژوهش تغییرات درصد دوز عمقی (PDD)[1] در راستای محورهای موازی و عمود بر چشمه و به فاصله 1/0 میلیمتر به کمک تالی F6:p و با خطای کمتر از 5% محاسبه شده است؛ با استفاده از این داده ها، منحنی های هم دوز برای PDDهای 125%، 100%، 75%، 50% و 25% استخراج و رسم شده است. همچنین پارامترهای دوزیمتری تابع نامتقارنی F(r،θ) و تابع توزیع دوز شعاعی g(r) نیز برای این چشمه محاسبه شده است و برای مواردی با نتایج دیگران مقایسه شده است.بحث و نتیجه گیریتغییرات درصد دوز عمقی و پارامترهای دوزیمتری محاسبه شده در این پژوهش مطابقت خوبی با نتایج تجربی دیگران دارد و می توان از آنها در بهبود براکی تراپی با این چشمه استفاده نمود. دوز جذب شده و شیب تغییرات دوز در نقاط نزدیک به چشمه خیلی زیاد است؛ و در این نواحی فقط با شبیه سازی مونت کارلو محاسبات دوز به صورت دقیق امکان پذیر است. این نتایج بیانگر کاربست مفید کد MCNP 4C در محاسبات دوزیمتری و حوزه های دیگر فیزیک پزشکی می باشد.
کلید واژگان: چشمهI125, توزیع دوز, کد MCNP 4C, منحنی های هم دوز, پارامترهای دوزیمتریIntroductionIn the present research, by the use of Monte Carlo method the TG-43 dosimetry parameters of 125I model 6711 have been determined and its relative dose has also been calculated.Materials And Methods125I model 6711 brachytherapy source which is manufactured by Amersham Company and has been approved by the American Association of physicists in Medicine (AAPM) was used in this simulation. The Source was considered in the center of 30 cm×30 cm × 30 cm water and soft tissue phantom and the relative dose variation along the parallel and perpendicular direction to the source axis were calculated using MCNP 4C code. Water having a density of 1 gram per cubic centimeter composed of two hydrogen atoms and one oxygen atom and soft tissue with density of 1.04 gram per cubic centimeter with accurate composition was used in this simulation.ResultsIn this research, the percentage depth dose (PDD) variation along the different axis parallel and perpendicular to the source has been calculated using F6: p tally with less than 5% relative error. These data were then used to derive the isodose curves for PDD= 125%, 100%, 75%, 50% and 25%. Also, anisotropy function F(r,θ) and radial dose function g(r) have been calculated for the source.Discussion andConclusionThe percentage dose variation and dosimetry parameters have been calculated in this research are in good agreement with the results of others. This finding can be used to improve brachytherapy result with this source. Since the absorbed dose near a source is high and its gradient is significant, only Monte Carlo simulation can be used for an accurate calculation. The results demonstrate a useful approach using MCNP code in dose calculation that can be applied in other fields of medical physics.Keywords: 125I Source, Dose Distribution, MCNP4C Code, Isodose Curves, Dosimetry Parameters -
معرفی ژل پلیمر برای دوزیمتر و مزایای منحصر بفرد آن در اندازه گیری توزیع دوز کاربردهای مهمی را در رادیوتراپی پیدا کرده است. در این مقاله عملکرد دوزیمتر ژل در اندازه گیری های مربوط به درمان از راه دور که معمول ترین شکل رادیوتراپی می باشد، مورد بحث قرار گیرد. در این بررسی، دوز عمیقی در محور مرکزی در فانتوم استوانه ای ساخته شده از پرسپکس با قطر 150 میلیمتر اندازه گرفته شد. فانتوم با میدانی به ابعاد 5×5 و 8×8 سانتیمتر تشعشع داده شده و نتایج آن با اندازه گیری های بدست آمده از اطاقک یونیزاسیون مقایسه گردید. بررسی ها با اندازه گیری توزیع دوز حاصل از تشعشع سه و چهار میدانی، تابش مایل و همچنین توزیع دوز در ژل ناهمگن (غیر یکنواخت) ادامه یافت و نتایج حاصل از ژل با توزیع دوزهای بدست آمده از سیستم رایانه ای طرح درمانی هیلکس (Helax) با شبیه سازی شرایط آزمایش و با استفاده از نرم افزار PIPS مقایسه گردید. درصد دوز عمقی در محور مرکزی در هر دو میدان تابش 5×5 و 8×8 سانتیمتری توافق خوبی با میزان بدست آمده از اطاقک یونیزاسیون با اختلاف 4 ± درصد نشان داد. در منحنی دوز یکسان 50 درصد، مقایسه مساحت دوز حاصل از تشعشع سه میدانی در ژل و هیلکس با استفاده از PIPS منجر به توافقی با اختلاف 4± درصد شد. توزیع دوز حاصل از تشعشع چهار میدانی تا منحنی های دوز یکسان 70 درصدی منجر به توافقی با اختلاف 2.7 ± تا 5 درصد و در منحنی 60 درصدی با اختلاف 8± درصد با هیلکس شد. اندازه گیری منحنی های توزیع دوز در میدان های تابش متفاوت در آزمایشات انجام یافته با ژل که داخلش فضای خالی ایجاد شده بود در سطح منحنی دوز 90 درصدی توافق نسبتا خوبی با نتایج بدست آمده از هیلکس نشان داد. توزیع دوز ناشی از تابش مایل 30 درجه ای اختلاف زیادی در حدود 10 میلیمتر در منحنی های 70 تا 90 درصدی بین دو سیستم نشان داد. به هر حال تکرار آزمایش با فانتوم شیشه ای بجای پرسپکس این عدم توافق را مرتفع نمود. نتایج گرفته شده نشان می دهد که توزیع دوز عمقی حاصل از تکنیک های پرتو درمانی استاندارد در ژل، با توزیع دوزهای اتاقک یونیزان و همچنین توزیع دوز پایه حاصل از هیلکس توافق دارند. عملکرد ژل در اندازه گیری دوز با تعبیه شکاف هوایی در فانتوم کاملا امیدوار کننده بود.
کلید واژگان: ژل پلیمر, توزیع دوز, پرتو درمانی, دوزیمتری, طراحی درمان
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.