شبیه سازی و بررسی ویژگی های دوزیمتریک سیستم پرتودهی اورتوولتاژ X-RAD ۳۲۰ با استفاده از روش مونت کارلو

مقدمه: سیستم پرتودهی X-RAD۳۲۰ یکی از سیستم های تحقیقات رادیوبیولوژیکی می باشد. این سیستم برای تابش حیوانات و نمونه های کشت سلولی استفاده می شود. خواص دوزیمتریک یک سیستم پرتودهی نقش مهمی در تحقیقات رادیوبیولوژیکی دارد. بنابراین، ویژگی های عملکرد سیستم های پرتودهی باید به طور دقیق ارزیابی شود. اندازه گیری های تجربی گاها به انواع خاصی از تجهیزات نیاز دارند که بسیار زمان بر و پرهزینه هستند. بنابراین در این موارد، محاسبات نظری بهترین راه حل هستند. در این مطالعه، سیستم اورتو ولتاژ X-RAD۳۲۰ با روش مونت کارلو (MC) شبیه سازی شد و ویژگی های دوزیمتریک فیلتراسیون پرتودهی آن  (F۱: HVL=۱.۰mm Cu/F۲: HVL=۴.۰mm Cu) بررسی شد. مواد و روش ها: برای هر انرژی از پرتو، توابع درصد دوز عمقی(PDD) و پروفایل پرتو در عمق های مختلف فانتوم آب محاسبه شد. عدم قطعیت آماری برای همه محاسبات کمتر از ۲٪ بود. طیف های پرتو محاسبه شده با روش MC  و نرم افزار SpekCalc برای اعتبارسنجی مدل شبیه سازی شده سیستم X-RAD۳۲۰ مقایسه شدند. یافته ها: برای هر دو انرژی از پرتو، طیف پرتوهای فوتون خروجی از سیستم در فاصله منبع تا سطح (SSD) ۲۰ سانتی متر محاسبه شد. نتایج شبیه سازی با استفاده از روش MCNPX  در تطابق نزدیک با اندازه گیری SpekCalc بود. توابع PDD و پروفایل پرتو در فانتوم آب در SSD ۵۰ سانتی متر و اندازه میدان ۲۰×۲۰ سانتی متر مربع محاسبه شد. مقایسه نتایج تایید کرد که سیستم به طور دقیق مدل سازی شده است و مدل ما می تواند برای محاسبات دوز MC استفاده شود. بحث و نتیجه گیری: از نتایج به دست آمده در این مطالعه می توان نتیجه گرفت که مدل شبیه سازی شده سیستم X-RAD۳۲۰ می تواند برای کاربردهای دوزیمتری، مطالعات بهینه سازی سیستم و غیره مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

Monte Carlo Simulation , X-RAD۳۲۰ Irradiator , Orthovoltage Radiation Therapy Unit , SpekCalc Software , شبیه سازی مونت کارلو , سیستم پرتودهیX-RAD۳۲۰ , سیستم پرتودرمانی اورتو ولتاژ , نرم افزار SpekCalc