بررسی و مقایسه توزیع دز حاصل از الگوریتم ۱۰ TMR و شبیه سازی مونت کارلو در طراحی درمان گامانایف با استفاده از یک فانتوم ناهمگن

مقدمه: سرطان بعد از بیمارهای قلبی، عروقی دومین عامل شایع مرگ و میر به شمار می رود. پرتودرمانی شامل کاربرد کنترل شده پرتوهای یونیزان (اشعه ایکس، گاما یا ذرات) برای تخریب سلول های سرطانی از طریق آسیب به DNA آنهاست، در حالی که بافت های سالم اطراف محافظت می شوند. گامانایف یک دستگاه استریوتاکتیک رادیوسرجری (SRS) است که دقت بالایی در درمان تومورهای مغزی دارد. وجود ناهمگنی های بافتی می تواند باعث ایجاد تغییراتی در توزیع دز ناحیه ی هدف شود که ممکن است در الگوریتم ۱۰TMR سیستم طراحی درمان گامانایف نادیده گرفته شود. بنابراین مقایسه توزیع دز حاصل از سیستم طراحی درمان گامانایف با روش هایی مانند شبیه سازی مونت کارلو که دقت بسیار بالایی دارند می تواند در دقت طراحی درمان اهمیت داشته باشد. مواد و روش ها: جهت محاسبه ی توزیع دز ابتدا دستگاه گامانایف مدل ICON با استفاده از کد مونت کارلوMCNPX شبیه سازی شد. پروفایل دز حاصل از شبیه سازی در فانتوم آب محاسبه شد و جهت اعتبار سنجی با پروفایل دز حاصل از فیلم رادیوکرومیک ۳EBT تابش داده شده با کولیماتور ۸ میلی متری دستگاه گامانایف مقایسه شد. پس از اطمینان از صحت اعتبارسنجی، پروفایل دز شبیه سازی با پروفایل دز الگوریتم ۱۰TMR در یک فانتوم ناهمگن سه لایه (معادل استخوان، هوا و بافت نرم) محاسبه و مقایسه شد. یافته ها: در مقایسه ی منحنی پروفایل دز شبیه سازی و الگوریتم ۱۰TMR عدم تطابق هایی مشاهده می شود به گونه ای که در نواحی مرکزی دو منحنی اختلاف کم (کمتر از %۱) و با دور شدن از مرکز اختلاف افزایش (تا حدود %۷) می یابد. نتیجه گیری: در مقایسه ی منحنی پروفایل دز شبیه سازی و الگوریتم ۱۰TMR اختلاف مشاهده می شود که این اختلاف به علت یکسان در نظر گرفتن چگالی سر و چگالی آب با یکدیگر و نادیده گرفتن ناهمگنی ها و اختلاف چگالی الکترونی آن ها در این الگوریتم می باشد.

Keywords:

Stereotactic radiosurgery (SRS) , TMR۱۰ algorithm , Dose profile , Icon Gamma Knife , ستریوتاکتیک رادیوسرجری (SRS) , الگوریتم ۱۰TMR , پروفایل دز , گامانایف مدل ICON