جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "mcnpx code" در نشریات گروه "پزشکی"
-
پیش زمینه و هدف
براکی تراپی با پلاک چشمی روشی مناسب برای درمان ملانومای مشیمیه ای است. در براکی تراپی تومورهای چشمی، رادیوایزوتوپ 131Cs پتانسیل رساندن بیشترین دز به بافت سرطانی و کمترین دز به بافت های سالم برسد. هدف از این مطالعه، بررسی دز دریافتی تومور ملانومای مشیمیه ای و بافت های چشم راست و چپ در فانتوم های چشم و آب از یک پلاک COMS حاوی دانه های 131Cs با شبیه سازی در کد MCNPX است.
مواد و روش کارابتدا دو چشم انسان با جزئیات کامل، تومور ملانومای مشیمیه ای با ارتفاع mm 8 در چشم راست، پلاک چشمی COMS به قطر 16 میلی متر حاوی 13 چشمه دانه ای 131Cs که عمود بر تومور قرار دارد، در محیطی با ابعاد cm3 30×30×30 در کد MCNPX شبیه سازی شدند. سپس دز جذبی حاصل از یک واپاشی در تومور و سایر بافت های چشم راست و چپ در فانتوم های چشم و آب شبیه سازی شده و بر اساس آن، دز انباشت در طول درمان در این بافت ها محاسبه شد.
یافته هابرای رساندن Gy 85 دز انباشت به راس تومور در مدت 7 روز، اکتیویته 13 دانه 131Cs برای فانتوم چشم باید برابر با mCi 86/21 و برای فانتوم آب باید برابر با mCi 32/23 باشد. در فانتوم آب، این اکتیویته موجب جذب به ترتیب Gy 36/17 و Gy 44/1 دز انباشت بیشتر در بافت های چشم راست و چشم چپ نسبت به فانتوم چشم می شود.
بحث و نتیجه گیریدر این مطالعه، دز انباشت بافت های سالم اطراف تومور در فانتوم چشم کمتر از فانتوم آب است که در توافق با نتایج سایر مطالعات است. بنابراین با محاسبه اکتیویته یا زمان درمان با استفاده از فانتومی که بر اساس ابعاد واقعی چشم بیمار و تومور داخل آن تعریف شده باشد، می توان از پرتوگیری بیشتر بافت های سالم مجاور تومور جلوگیری کرد که آن هم منجر به کاهش اثرات تصادفی و غیرتصادفی می شود.
کلید واژگان: ملانومای مشیمیه ای, براکی تراپی, پلاک COMS, 131Cs, کد MCNPXBackground & AimsEye plaque brachytherapy is a suitable method for choroidal melanoma treatment. In eye tumors brachytherapy, 131Cs radioisotope has the potential to reach the highest dose to the cancerous tissue and the lowest dose to the healthy tissues. This study's aim is to investigate the received dose of choroidal melanoma tumor and right and left eye tissues in eye and water phantoms from a COMS plaque containing 131Cs seeds by simulation in MCNPX code.
Materials & MethodsFirst, two human eyes with full details, an 8-mm-high choroidal melanoma tumor in the right eye, and a 16-mm COMS eye plaque with 13 seeds of 131Cs that is perpendicular to the tumor were simulated in MCNPX code in an environment with dimensions of 30×30×30 cm3. Then, the absorbed dose resulting from one decay in the tumor and other tissues of the right and left eye were simulated in the eye and water phantoms, and based on that, the cumulative dose during the treatment in these tissues was calculated.
ResultsTo deliver a cumulative dose of 85 Gy to the top of the tumor in 7 days, the activity of the 13 seeds of ¹³¹Cs for the eye and water phantoms should be equal to 21.86 and 23.32 mCi, respectively. In the water phantom, this activity results in the absorption of a 17.36 and 1.44 Gy cumulative dose more than in the eye phantom, in the tissues of the right and left eyes, respectively.
ConclusionIn this study, the cumulative dose of healthy tissues around the tumor in the eye phantom is lower than that in the water phantom, which is in agreement with the results of other studies. Therefore, by calculating the activity or treatment time using a phantom that is defined based on the actual dimensions of the patient's eye and the tumor inside it, it is possible to prevent more irradiation of the healthy tissues adjacent to the tumor, which also leads to the reduction of stochastic and nonstochastic effects.
Keywords: Choroidal Melanoma, Brachytherapy, COMS Plaque, 131Cs, MCNPX Code -
Background
Among all of the radiations, X-ray has been always the center of attention due to the increasing availability of the X-ray tubes in industry, research institutes and medical centers. In this study, X-ray shielding properties of bulk and nanostructured thin lead films were investigated by means of Monte-Carlo computational and experimental methods, respectively.
Materials and MethodsThe lead samples were fabricated by the Physical Vapor Deposition technique (PVD) with different thickness of 10, 100 and 1000 nm. To investigate the radiation shielding properties of the nanostructured thin films, all of the prepared samples were subjected to the X-ray ranging from 8 to 14 keV. In order to consider the shielding properties of the bulk-structured thin films, the Monte-Carlo MCNPX code was employed.
ResultsThe results indicated that, for low X-ray energies, the nanostructured thin lead films attenuate more than bulk-structured samples; however, the difference disappears as film thickness increases to 1000 nm or X-ray energy reaches 14 keV.
ConclusionResults imply that the nanostructured thin lead films attenuate more photons than the bulk-structured thin lead films with the same thicknesses.
Keywords: Nanostructured thin lead films, Advanced X-ray shielding design, MCNPX code, Thin lead film characterization -
تابش پرتو یون ساز ساختار مولکولی سلول را تغییر داده و سبب مختل شدن عملکرد آن می شود. براکی تراپی توسط چشمه گامای (_^192) Ir یکی از شیوه های پرکاربرد پرتو درمانی در سرطان دهانه رحم و پروستات است و عبور تابش های یونیزان آسیبب های متعددی به مولکول های بدن از جمله DNA وارد می کنند، که برخی از این آسیب ها منجر به مرگ سلول و همچنین اگر این سلول ها جنسی باشند باعث اختلالات توارثی نیز می شوند. به همین دلیل در این پژوهش آسیب های وارد شده به مولکول DNA توسط فوتونها و الکترونهای ثانویه ناشی از این چشمه را در فواصل مختلف بررسی کردیم و سپس آهنگ دز در ابعاد تعریف شده از DNA را به دست آوردیم. در این کار ما با استفاده از کد MCNPX شار و دز فوتون و الکترون های ثانویه ناشی از چشمه فوق را در ابعاد تقریبی از DNA در یک فانتوم آب محاسبه نموده ایم و با استفاده از شار الکترون به دست آمده، از طریق کد MCDS به بررسی تابع توزیع احتمال بازده شکستگی-های تک رشته ای و دو رشته ای DNA در فواصل مختلف از چشمه پرداخته ایم. شبیه سازی ها نشان داد آسیبهای DNA در فواصل مختلف از چشمه متفاوت است و به تعداد الکترون های ثانویه رسیده به آن ناحیه و انرژی آنها بستگی دارد. همچنین مشاهده شد این مقادیر در فواصل 04/0 و 5/2 سانتی متری از چشمه دارای قله اند. بطوریکه بیشینه احتمال شکستگی تک رشته ای در آن فواصل به ترتیب 06/8 % و 9/3 % است و بیشینه احتمال شکستگی دو رشته ای در آن فواصل به ترتیب 54/0 % و 11/0 % است، قابل توجه است که مقدار دز رسیده به DNA در این فواصل به ترتیب 202/27 و mGy/h 005/0 است.
کلید واژگان: کد MCNPX, کد MCDS, شکستگی تک رشته ای (SSB), شکستگی دو رشته ای (DSB), دز چشمه ی 192-IrIonizing radiation modifies the molecular structure of the cell and ultimately disrupts its function. Brachytherapy by the Gamma Iridium-192 source is one of the most widely used radiotherapy methods in cervical and prostate cancer. For this reason, in the research, we investigated the damage to the DNA molecule by photons and secondary electrons of the source at different distances, and then we obtained the dose rates in the defined dimensions of DNA. In this work, using the MCNPX code, we calculated the flux and photon dose and secondary electrons from iradium-192 Brachytherapy, in approximate dimensions of DNA in a water phantom. Then, using the electron flux obtained, through the MCDS code, we investigated the efficiency of DNA breaks at different distances from the source. The simulations indicated that DNA damage is different at various distances from the source and it depends on the number of secondary electrons reaching that region as well as its energy. With increasing the distance from the source, the values of the probability distribution function of DNA single-strand and two-strand breaks diminish. It was also observed that these values had peaks at distances of 0.04 and 2.5 cm from the source, where the maximum probability of single-strand break at those distances was 8.06% and 3.9%, respectively, and the maximum probability of the two-strand break at those distances was 0.54% and 0.11%, respectively. It is notable that the dose reaching the DNA at these distances was 27.202 and 0.005 mGy/h, respectively.
Keywords: MCNPX code, MCDS code, single-strand break (SSB), double-strand break (DSB), (, ^192)Ir source dose -
مجله دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، سال بیست و پنجم شماره 5 (پیاپی 130، امرداد 1396)، صص 347 -360مقدمهمنحنی توزیع عمق- دوز پروتون ها در ماده دارای بیشینه ای به نام قله براگ است. قله های براگ ناشی از یک باریکه پروتون تک انرژی خیلی باریک هستند. به منظور پوشش کل تومور بایستی قله براگ پهن شده ایجاد کرد. قله براگ پهن شده از برهم نهی چندین قله براگ به دست می آید. هدف از این پژوهش پوشش یک تومور چشمی در پروتون درمانی است به طوری که بافت های سالم کمترین آسیب را ببینند.روش بررسیدر این مطالعه تحلیلی، شبیه سازی ها با استفاده از کد MCNPX انجام شده است. یک تومور در فانتوم چشم در نظر گرفته شده است. باریکه های پروتون با انرژی های مختلف فانتوم چشم را تحت تابش قرار می دهند. از چرخ مدولاتور از جنس پلی استایرن برای ایجاد قله براگ پهن شده در ناحیه تومور استفاده شد.نتایجبا تغییر انرژی باریکه پروتون از MeV 20 تا MeV 38، قله های براگ در عمق های مختلفی از تومور ایجاد می شوند. قله براگ مربوط به باریکه پروتون با انرژی MeV 32/85 دقیقا در انتهای تومور قرار می گیرد. با استفاده از باریکه پروتون با انرژی MeV 32/85 و یک چرخ مدولاتور از جنس پلی استایرن و با ضخامت های مختلف، قله های براگ مختلفی ایجاد می شود. قله براگ پهن شده از برهم نهی قله های براگ مختلف در ناحیه تومور ایجاد می شود. از برهم کنش هسته ای غیر الاستیک پروتون ها با هسته های بافت های مختلف چشم، نوترون ها و فوتون ها تولید می شوند. دوز جذبی و شار نوترون ها و فوتون های ثانویه در مقایسه با توزیع عمق- دوز پروتون ها خیلی کمتر است و دوز جذب شده کل در تومور بیشتر از سایر بافت های چشم است.نتیجه گیریبا استفاده از چرخ مدولاتور می توان تومور را تحت تابش قرار داد به طوریکه کمترین آسیب به بافت های مجاور وارد شود. نتایج نشان می دهند که بیش از 92% دوز کل ناشی از ذرات ثانویه و پروتون ها توسط تومور جذب می شود.کلید واژگان: پروتون درمانی, قله براگ پهن شده, تومور چشمی, کد MCNPXJournal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd, Volume:25 Issue: 5, 2017, PP 347 -360IntroductionDepth-dose distribution curve of protons in the matter has a maximum is called Bragg peak. Bragg peak of a monoenergetic proton beam is too narrow. The spread out Bragg peak should be created for full coverage of the tumor. The spread out Bragg peak is obtained in the depth of the tumor with superposition of the several Bragg peaks. The aim of this study was coverage of an eye tumor in the proton therapy while healthy eye tissue absorbs less radiation.MethodsIn this analytical study, the simulations were performed using MCNPX code. A tumor in the eye phantom was considered. The eye phantom has been irradiated with different proton beam energy. A Polystyrene modulator wheel was used for creating the spread out Bragg peak in the tumor region.ResultsBragg peaks were created in different depths of the tumor, by varying the proton beam energies from 20 MeV to 38 MeV. Bragg peak of the 32.85 MeV proton beam energy was precisely placed at the end of the tumor. Different pristine Bragg peaks were produced using a Polystyrene modulator wheel with different thicknesses and 32.85 MeV proton beam energy. The spread out Bragg peak was created in the tumor region by modulation of the pristine Bragg peaks. Neutrons and photons are produced by the inelastic nuclear interactions of protons with the nuclei of different tissues of eyes. The flux and absorbed dose of secondary neutrons and photons were considerably small compared to the depth-dose distribution of protons and the total absorbed dose in the tumor was more than other tissues of eyes.ConclusionUsing a modulator wheel the tumor can be treated, so that the minimal damage reaches the surrounding tissues. The results show that more than 92% of the total dose of secondary particles and protons is absorbed in the tumor.Keywords: Proton therapy, Spread Out Bragg Peak, Eye tumor, MCNPX Code
-
مقدمهپروتون درمانی، به دلیل دارا بودن محاسن زیست شناسی پرتوی (Radiobiological) و فیزیکی، از محبوبیت خاصی در بین روش های مختلف پرتودرمانی برخوردار است. در سال های اخیر، تلاش هایی برای دستیابی به هدف بهبود دز در تومور و کاهش دز در بافت های مجاور انجام گرفته است. در این راستا، استفاده از نانوذرات (Nanoparticles) فلزی جهت فعال سازی تومور بسیار امیدبخش بوده است. مطالعات کیفی انجام شده روی نانوذرات طلا، موید ایمنی و کاربرد بالینی آن ها می باشد. لزوم مطالعات کمی علاوه بر بررسی های کیفی جهت بررسی عوامل موثر در این روش درمانی واضح است. از این رو، در مطالعه ی حاضر، با توجه به کارایی روش Monte-Carlo در همانندسازی ترابرد ذرات، عامل بهبود دز در تومور فعال شده توسط نانوذرات طلا محاسبه گردید.روش هابرای این منظور، یک فانتوم سر، حاوی توموری فعال شده توسط نانوذرات طلا در نظر گرفته شد. در این مطالعه فرض شد که نانوذرات طلا، به طور همگن در تومور توزیع شده باشند. در نهایت، برای تعیین دز و عامل بهبود آن در تومور مورد مطالعه طی پروتون درمانی، شبیه سازی Monte-Carlo توسط کد MCNPX انجام شد.یافته هامحاسبات مربوط به قله ی براگ (Bragg peak) برای بیم های پروتونی با انرژی هایی در محدوده ی 150-40 مگاالکترون ولت انجام شد. دز و عامل بهبود آن در تومور برای غلظت های مختلف، محاسبه گردید. سپس، دز پهن شده (Spread out Bragg Peak یا SOBP) مورد ارزیابی قرار گرفت.نتیجه گیریبر اساس محاسبات انجام شده، اگر انرژی پروتون ها به اندازه ی کافی زیاد باشد؛ به طوری که بتوانند از ناحیه ی تومور فعال شده عبور کنند، آن گاه دز در قله ی براگ، بهبود و بلافاصله بعد از آن کاهش می یابد. همچنین، در رابطه با دز پهن شده، بهبود یکدست دز در ناحیه ی تومور فعال گردید و کاهش دز بلافاصله بعد از آن مشاهده شد. بهبود دز در تومور به دلیل حضور نانوذرات، تاییدی بر نتایج تحقیقات پیشین در این رابطه بود، اما کاهش چشمگیر دز بلافاصله بعد از تومور، نتیجه ی حاصل از این تحقیق بود.کلید واژگان: پروتون درمانی, فعال سازی با نانوذرات طلا, بهبود دز, کد MCNPXBackgroundBecause of its radio-biological and physical advantages, proton therapy method is highly popular compared to other radiotherapy methods. Recent attempts at enhancing dose in tumors and reducing dose in adjacent tissues have been mainly relying on the use of metal nanoparticles with the aim of activating tumors. Numerous qualitative studies have been carried out on the safety and clinical use of gold nanoparticles and the results have been promising. However, some quantitative studies should be conducted to examine the factors affecting this method. With respect to the performance of Monte Carlo Method in simulation of the particles transport, the aim of this article was to obtain the dose enhancement in tumor sensitized by gold nanoparticles (GNPs) using MCNPX code.MethodsA slab head phantom with homogenized-GNPs-aided tumor was considered to simulate proton therapy in brain tissue. Monte Carlo simulation was performed using MCNPX code to assess the dose and its enhancement in a radio-sensitized tumor by GNPs using proton therapy.
Findings: The Bragg peak calculations were conducted for proton beams with energies in the rage of 40-150 Mev. Dose and its enhancements in tumor were obtained for several concentrations. Then, Spread-out Bragg Peak (SOBP) was evaluated.ConclusionAccording to our calculations, if the protons energy is high enough so that they can pass the sensitized tumor; dose will be improved in Bragg peak and then, will decrease immediately. In addition, in relation to the SOBP, solid dose enhancement in sensitized tumor and decreasing the dose immediately after it, were concluded. Dose enhancement due to the presence of nanoparticles in the tumor confirms the results of previous research. But, a significant reduction in the dose immediately after the tumor was the result of this research.Keywords: Proton therapy, Gold nanoparticles (GNPs) radio-sensitization, dose enhancement, MCNPX Code -
IntroductionOne of the important applications of nuclear physics in medicine is the use of radioactive elements as radiopharmaceuticals. Metastatic bone disease is the most common form of malignant bone tumors. Samarium-153-ethylene diamine tetramethylene phosphonate (153Sm-EDTMP) as a radiopharmaceutical is used for pain palliation. This radiopharmaceutical usually emits beta particles, which have a high uptake in bone tissues. The purpose of this study was to calculate the radiation dose distribution of 153Sm-EDTMP in bone and other tissues, using MCNPX Monte Carlo code in the particle transport model.Materials And MethodsDose delivery to the bone was simulated by seeking radiopharmaceuticals on the bone surface. The phantom model had a simple cylindrical geometry and included bone, bone marrow, and soft tissue.ResultsThe simulation results showed that a significant amount of radiation dose was delivered to the bone by the use of this radiopharmaceutical.ConclusionThebone acted as a fine protective shield against rays for the bone marrow. Therefore, the trivial absorbed dose by the bone marrow caused less damage to bone-making cells. Also, the high absorbed dose of the bone could destroy cancer cells and relieve the pain in the bone.Keywords: Dose Distribution, MCNPX Code, 153Sm, EDTMP
-
BackgroundGold nanoparticles are emerging as promising agents for cancer therapy and are being investigated as drug carriers, photothermal agents, contrast agents and radiosensitisers.ObjectiveThe aim of this study is to understand characteristics of secondary electrons generated from interaction of gold nanoparticles GNPs with x-rays as a function of nanoparticle size and beam energy and thereby further understanding of GNP-enhanced radiotherapy.MethodsEffective range, defection angle, dose deposition, energy, and interaction processes of electrons produced from the interaction of x-rays with a GNP were calculated by Monte Carlo simulations. The MCNPX code was used to simulate and track electrons generated from 30 and 50 nm diameter GNP when it is irradiated with a cobalt-60 and 6MV photon and electron beam in water.ResultsWhen a GNP was present, depending on beam types used, secondary electron production increased by 10- to 2000-fold compared to absence of a GNP.ConclusionGNPs with larger diameters also contributed to more doses.Keywords: MCNPX Code, Megavoltage Radiotherapy, Gold Nanoparticle, Dose Enhancement
-
زمینهبه طور معمول در یک فرآیند پرتو درمانی با فوتون علاوه بر سلول های سرطانی، به سلول های سالم نیز آسیب وارد می شود؛ اما در پروتون درمانی این آسیب های ناخواسته به حداقل خود می رسند. زیرا پروتون بیشترین میزان انتقال خطی انرژی را در ناحیه انتهای مسیر خود که به قله براگ مشهور است وارد می کند. در این مطالعه، بازه ی مفید انرژی برای درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانویه تولید شده در فرآیند پروتون درمانی، برای تعیین ریسک ابتلا به سرطان ثانویه و خسارت به قلب و ریه، مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش هادر این مطالعه، ابتدا یک فانتوم پستان فشرده شده به شکل نیم استوانه را با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی کرده و سپس پرتوی پروتون را با بازه ی انرژی 1 مگا الکترون ولت به سمت فانتوم ترابرد کرده و تاثیر این پرتو بر روی تومور مورد بررسی قرار گرفت.یافته هامحاسبات نشان می دهد، بهترین بازه ی انرژی برای درمان توموری با ضخامت 6 میلی متر در عمق 14 میلی متری از سطح فانتوم پستان در محدوده 41 تا 48 مگا الکترون ولت می باشد. در این مطالعه، میزان شار ذرات ثانویه مانند نوترون و فوتون تولیدی برحسب انرژی پروتون ورودی محاسبه شده و نمودار تغییرات شار این ذرات برحسب انرژی رسم شده است. با توجه به نمودار شار نوترون، طیف نوترون یک شدت قابل توجهی برای نوترون های با انرژی پایین دارد که با افزایش انرژی نوترون، شار آن کاهش می یابد. همچنین در نمودار شار فوتون ها، قله هایی مشاهده می شود که در نتیجه برانگیختگی هسته عناصر 31P، 12C و 16O می باشد، که در این برانگیختگی، 12C بیشترین شار فوتون را تولید می کند.نتیجه گیریپروتون درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمولی برخوردار است و آسیب های کمتری به سلول های سالم خارج از محدوده تومور وارد می کند. زیرا در بازه ی انرژی مفید محاسبه شده، بیشترین دوز یا آسیب به تومور وارد می شود. اما با این حال در این روش درمانی ذرات ثانویه ناخواسته ای تولید می شوند که ممکن است به سلول های دیگر اطراف تومور صدمه وارد کنند.
کلید واژگان: پروتون درمانی, سرطان پستان, فانتوم پستان فشرده شده, محدوده انرژی پروتون, کد MCNPXBackgroundGenerally in radiotherapy via photon, healthy cells can be damage besides cancer cells; but in proton therapy these additional harms reach to its minimum. Because, proton deposit its maximum linear energy at the end of its trajectory known as Bragg pick. In this study, efficient range of energy in breast cancer treatment and estimation of secondary particle flux in proton therapy for indicating subsequent cancer risk is considered.Materials And MethodsIn this study, at first we have simulated a semi-cylinder compressed breast phantom via MCNPX code and then we applied proton energy with 1MeV step in semi-cylinder phantom. Afterward, we have studied effects of this beam on tumor.ResultsThe calculations show that the proper energy interval for tumor treatments with a thickness of 6mm with depth of 14 mm from the surface of the breast phantom is 41-48 MeV. In this study, secondary particle flux like neutron and photon with respect to proton initial energy has been calculated. Furthermore, flux diagram of these particle versus energy have been plotted. In neutron flux graph, the neutron spectrum has a significant intensity peak at low energy and flux intensity decreases smoothly as neutron energy increases. Also, in the photon flux spectrum, observed peaks are as a result of excitations in 31P, 12C, 16O nuclei. 12C nuclei produce maximum photon flux.ConclusionProton therapy is more precise than conventional radiotherapy and cause less damage to healthy non tumor cells. Because in the useful calculated range of energy, maximum dose or damage is exerted on tumor. However, this treatment method produces secondary particles that maybe damage other cells around the tumor.Keywords: Proton therapy, Breast cancer, compressed breast phantom, proton energy interval, MCNPX code -
BackgroundThe advantages of proton beam in radiation therapy- like small lateral scattering as well as absence of exit dose tail in the organs which are after the tumor- make it capable of delivering more treatment doses to the target and much lesser to the critical tissues near it.Materials And MethodsIn this study, the Monte Carlo MCNPX code has been used to simulate a slab head phantom irradiated by proton pencil beams. The simplified slab has tissue compositions of the ICRU 46, and the necessary data have been taken from adult male phantom of MIRD-ORNL family series.ResultsSuitable energy range of incident proton beams has been estimated in order to have the Bragg peaks inside the brain tissue. Energy straggling or, rather, range straggling, and multiple scattering which affect the lateral broadening of incident beams, have been investigated.ConclusionThe results show that the FWHM (Full Wide in Half Maximum) increases more than six times from 1.73 mm to 10.78 mm for the energy range of 50 - 135 MeV. The FWHM values of lateral dose profiles change from 1 mm in 50 MeV to 7.5 mm in 135 MeV, and it has been shown that when a pencil beam is used to irradiate a tissue, the absorbed dose in depth along the central axis does not show a Bragg peak pattern.Keywords: MCNPX code, proton therapy, slab head phantom, range straggling, multiple scattering
-
BackgroundThe thyroid gland absorbs nearly all the iodine in the blood, independently of its isotopic composition. When a large enough activity of radioactive iodine like 131I, 132I, 133I is taken into the body, it can destroy the healthy thyroid gland cells as well as the cancer’s cells. In fact, as it is well known, some isotopes of iodine are used not only for acquiring thyroid images but also for curing thyroid cancer or hyperthyroidism due to Graves’ disease. Moreover, some of them are released in nuclear accidents. The aim of this work is to evaluate the absorbed fraction of beta rays from different iodine radioisotopes in thyroid lobe, using Monte Carlo method.Materials And MethodsWe have applied the MCNPX code to calculate the beta absorbed fractions for the most important iodine radioisotopes in the thyroid lobes, supposed to have an ellipsoidal shape, with the volume varying from 1 ml to 25 ml and the material composition suggested by ICRP. The beta rays spectra of iodine isotopes have been taken from the LBNL website.ResultsThe result showed that the volume lobe variation had a significant effect on the absorbed fraction for beta rays in thyroid gland, up to 25% for 124I. The absorbed fractions of beta rays were decreasing from 123I to 131I, 130I, 126I, 135I, 133I and 124I respectively.ConclusionsDecreasing of the absorbed fraction might be related to the beta rays energy spectra of the isotopes. Moreover, for 131I results obtained for beta absorbed fraction in spheres was in agreement with previously published results.Keywords: Thyroid gland, Beta absorbed fraction, Iodine isotopes, MCNPX code
-
مجله طب جنوب، سال پانزدهم شماره 3 (پاییز 1391)، صص 201 -208زمینهایزوتوپ ید-131 در تشخیص و درمان پرکاری و سرطان تیروئید استفاده می شود. برای حصول درمان بهینه باید دوز مشخصی از تابش به بافت تیروئید برسد و کمترین تابش ممکن نیز به اندام های نخاع گردنی مهره گردنی بافت نرم و لایه چربی زیر پوست و پوست گردن برسد. نظر به اینکه اندازه گیری دوز در بافت زنده دشوار است؛ هدف از این تحقیق محاسبه دوز جذبی در اندام های فوق به وسیله کد MCNPX است.مواد و روش هاابتدا فایل ورودی برای کد MCNPX برای محاسبه تالی F6 وF8 تهیه گردید و فرض شد لوب های تیروئید به صورت بیضیگون با قطر بزرگ دو برابر قطر کوچک باشد و ید 131 به طور یکنواخت در لوب ها توزیع شده است؛ سپس کد برای تالی F6و F8 برای حجم های لوب از 1 تا 25 میلی لیتر اجرا گردید. از فایل خروجی تالی F6 دوز جذبی گاما در تیروئید بیضی گون، نخاع گردنی، مهره گردنی، بافت گردن، لایه چربی و پوست برای لوب با حجم متغیر از 1 تا 25 میلی لیتر استخراج و نمودارهای آن ترسیم گردید. همچنین از خروجی تالی F8 انرژی جذب شده بتا در تیروئید و بافت نرم گردن استخراج و در جدول درج و سپس دوز جذبی بتا محاسبه گردید.یافته هانتایج این تحقیق نشان می دهد که برای اکتیویته ثابت در تیروئید با افزایش حجم هر لوب بیضی گون از 1 تا 25 میلی لیتر، دوز جذبی گاما در تیروئید3/88 درصد، بافت نرم9/6 درصد، لایه چربی3/19 درصد، پوست 4/17 درصد کاهش و همچنین دوز جذبی گاما در نخاع 1/32 درصد و در مهره گردنی 3/32 درصد افزایش می یابد. برای وضعیت مشابه، دوز جذبی بتا در تیروئید 9/95 درصد و در بافت نرم 2/64 درصد کاهش می یابد.نتیجه گیریبرای اکتیویته ثابت در تیروئید با افزایش حجم تیروئید دوز جذبی گاما در تیروئید، بافت نرم گردن، لایه چربی زیر پوست و پوست گردن کاهش می یابد؛ اما در استخوان گردن و نخاع گردنی افزایش می یابد. همچنین با افزایش حجم لوب برای اکتیویته ثابت دوز جذبی بتا در تیروئید و بافت گردن کاهش می یابد. بنابراین هرچه لوب تیروئید کوچکتر باشد باید مقدار ید 131 بیشتری برای القای دوز مناسب تجویز گردد.
کلید واژگان: ایزوتوپ های ید, دوزسنجی, کد MCNPX, غده تیروئید, بیضی گونBackgroundThe 131I radioisotope is used for diagnosis and treatment of hyperthyroidism and thyroid cancer. In optimized Iodine therapy, a specific dose must be reached to the thyroid gland with minimum radiation to the cervical spine, cervical vertebrae, neck tissue, subcutaneous fat and skin. Dose measurement inside the alive organ is difficult; therefore the aim of this research was dose calculation in the organs by MCNPX code.Materials And MethodsFirst of all, the input file for MCNPX code has been prepared to calculate F6 and F8 tallies for ellipsoidal thyroid lobes with long axes is tow times of short axes which the 131I is distributed uniformly inside the lobes. Then the code has been run for F6 and F8 tallies for variation of lobe volume from 1 to 25 milliliters. From the output file of tally F6, the gamma absorbed dose in ellipsoidal thyroid, spinal neck, neck bone, neck tissue, subcutaneous fat layer and skin for the volume lobe variation from 1 ml to 25 ml have been derived and the graphs are drew. As well as, form the output of F8 tally the absorbed energy of beta in thyroid and soft tissue of neck is obtained and listed in the table and then absorbed dose of bate has been calculated.ResultsThe results of this research show that for constant activity in thyroid, the absorbed dose of gamma decreases about 88.3% in thyroid, 6.9% at soft tissue, 19.3% in adipose layer and 17.4% in skin, but it increases 32.1% in spinal of neck and 32.3% in neck bone when the lobe volume varied from 1 to 25 milliliters. For the same situation, the beta absorbed dose decreases 95.9% in thyroid and 64.2% in soft tissue.ConclusionFor the constant activity in thyroid by increasing the thyroid volume, absorbed dose of gamma in thyroid and soft tissue of neck, adipose layer under the skin and skin of neck decreased, but it increased at spinal of neck and neck bone. Also, by increasing of the lobe volume in constant activity, the beta absorbed dose reduced. Therefore, whatever the thyroid lobe is small the administered value of 131I increased to induce the suitable dose.Keywords: iodine radioisotopes, dosimetry, MCNPX code, thyroid gland, ellipsoid
- 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.