کاربرد فانتوم های محاسباتی در برآورد میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکی
Application of computational phantoms in estiomatation of received radiation by the organs of a radiotherapy technologist due to the activation of medical linear accelerator
مجریان: اصغر مصباحی
خلاصه روش اجرا: پرتودرمانی خارجی متداولترین روش درمان سرطان است. باریکههای فوتونی باانرژی بیش از 10MVباعث تولید نوترون در سر شتابدهنده خطی پزشکی از طریق برهمکنش (γ,n) میشوند. نوترونهای تولیدی علاوه براینکه باعث تحمیل دوز اضافی به بیمار و تکنولوژیست رادیوتراپی میشوند، از طریق برهمکنش (n,γ) موجب رادیواکتیو شدن اجزای سرشتابدهنده، هوا، مصالح ساختمانی اتاق درمان و... میشوند. عناصری که در این پروسه رادیواکتیو شدهاند با رنج گستردهای از نیمهعمرها از دو دقیقه تا چندین روز از طریق تابش γ ، +β و –β استحاله میکنند که موجب تحمیل دوز اضافی به تکنولوژیست رادیوتراپی میشوند.از آنجا که برآورد عملی میزان دوز اندام سخت و نیازمند امکانات زیادی میباشد در این مطالعه با استفاده از فانتومهای محاسباتی به محاسبه دوز اندام تکنولوژیست ناشی از فوتونهای اکتیواسیون حین و پس از درمان با باریکهی فوتونی 18MV با استفاده از شبیهسازی مونتکارلو پرداخته خواهد شد. ابتدا اتاق درمان رادیوتراپی و سر دستگاه شتابدهنده با استفاده از کد مونتکارلو شبیه سازی شده و پس از تأیید صحت شبیهسازیها دوز اندام تکنولوژیست طبق فرمولهای دوز جذبی، دوزمعادل و دوز مؤثر که در گزارش ICRP103 ذکر شدهاند، محاسبه خواهد شد. هدف از انجام این مطالعه محاسبه دوز اندام تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فوتونهای ناشی از اکتیواسیون و محاسبهی دوز سالانهی تکنولوژیست در درمان با باریکههای درمانی 18MV میباشد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 58274 |
| عنوان فارسی طرح | کاربرد فانتوم های محاسباتی در برآورد میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکی |
| عنوان لاتین طرح | Application of computational phantoms in estiomatation of received radiation by the organs of a radiotherapy technologist due to the activation of medical linear accelerator |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | روشهای نوین و بهینه سازی فرآیندهای تصویرنگاری و پرتو درمانی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | باتوجه به مروری که برمطالعات پیشین صورت گرفته است ، عمده دوز دریافتی تکنولوژیست بهعلت استحالهی اجزای رادیواکتیو شدهی موجود در اتاق درمان بعد از درمان با انرژی بیش از 10MVمیباشد(17). ضروری میباشد که دوز سایر اندام و بافتهای تکنولوژیست ناشی از فعالسازی سایر اجزای اتاق درمان و سر شتابدهنده نیز مورد مطالعه قرارگیرد. همچنین در مطالعهی Polzac-Grelik دوز چند بافت ناشی از نوترون در پشت در اتاق درمان بااستفاده از یک جفت TLD اندازهگیری شد . باتوجه بهآنکه دوز ناشی از فعالسازی فوتونی تابحال کمتر برای تکنولوژیست رادیوتراپی اندازهگیری شده است ، ضروری است که درمورد آلودگی فوتونی خارج و در داخل اتاق درمان رادیوتراپی مطالعه شده و نسبت به کاهش این دوز اقدام گردد. تعداد زیادی از مطالعات به تأثیر نوترونهای پراکنده از سر دستگاه شتابدهنده و فعالسازی حاصل از آنها برروی بیماران پرداخته اند در حالی که تعداد بسیار کمی به بررسی این مطلب برای تکنولوژیست پرداختهاند. به علت آنکه تکنولوژیست رادیوتراپی به دفعات در طول روز تحت تابش نوترون و فوتونهای حاصل از اکتیواسیون القاشده قرار می گیرند پس اثرات مخرب تابش درمورد آنها جمع بسته می شود و درنتیجه باید این خطرات را مورد مطالعه قرار داده و به حداقل رساند. در این مطالعه به بررسی میزان دوز فوتونهای حاصل از فعالسازی اجزای شتابدهنده و اتاق درمان حین و پس از درمان با باریکهی فوتونی 18MV دراندام تکنولوژیست با شبیه سازی مونت کارلو و استفاده از فانتوم وکسلی و فانتوم ریاضی پرداخته خواهد شد. |
| اهداف اختصاصی | <p> </p> <div>بررسی دوز فوتون گاما در اندام مختلف تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی سر دستگاه شتاب‌دهنده بعد از درمان</div>-<p dir="RTL"><span dir="RTL" lang="FA" style="font-family:"B Nazanin"; font-size:13.0pt">محاسبه‌ی دوز سالانه‌ی تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی سر دستگاه شتاب‌دهنده</span></p> |
| چکیده انگلیسی طرح | |
| کلمات کلیدی | فعالسازی فوتونی: فوتونهای پرانرژی ازطریق برهمکنش (γ,n) یک نوترون را از هستهی هدف جدا میکنند. نوترون آزادشده توسط مواد موجود در محیط کند شده و از طریق برهمکنش گیراندازی نوترون (n,γ) موجب رادیواکتیو شدن موادی که خارج از مسیر فوتون اولیه هستند نیز میشود. این روند رادیواکتیوشدن در مواد تابش دیده فعالسازی فوتونی (photon activation) نامیده می شود. فانتومهای ریاضی: فانتوم ریاضی یک فانتوم محاسباتی معادل بدن انسان است که با استفاده از شبیهسازی مونتکارلو میتوان آثار برهمکنشهای تشعشع و جایگزاری انرژی در بدن انسان را مطالعه کرد. فانتوم وکسلی: متشکل از تعداد زیادی تصاویر سگمنتال و واقعی از بدن انسان که به منظور دستیابی به یک نماینده محاسباتی واقعی از بدن انسان با استفاده از روشهای مختلف تصویربرداری با دقت و وضوح بالا در جزئیات، در محیط مونتکارلو تعریف شده است. روش مونتکارلو: شبیهسازی مونتکارلو در علم آمار یک تکنیک عددی برای تخمین حل یک مسألهی ریاضی با مطالعهی توزیع چند متغیر تصادفی است. در دوزیمتری پرتوها از شبیهسازی مونتکارلو بهعنوان یک روش کارآمد و جایگزین استفاده از دوزیمترهای مختلف استفاده میشود. کد MCNPX: کد کامپیوتری برمبنای روش مونتکارلو برای شبیهسازی برخورد، فعل و انفعالات تشعشع با ماده است. دوز جذبی : کمیت پایهای فیزیکی دوز است که برای همهی پرتوهای یونیزان و هندسههای تابش مختلف استفاده می شود. دوز جذبی به عنوان خارج قسمت تقسیم d بر dm تعریف میشود که d میانگین انرژی پرتوی یونیزان رسیده به جزئی از جرم ماده dm است . واحد آن در SI ، j/kg میباشد که نام ویژهی Gy میشود(18) . D = d/dm دوز معادل : دوز معادل H_T در یک بافت یا اندام به صورت زیر تعریف میشود : H_T= ∑_R▒〖W_(R ) D_(T,R) 〗 که W_R فاکتور وزنی پرتو برای تشعشع نوع R است و D_(T,R) میانگین دوز جذبی در حجم یک بافت یا اندام بخصوص T ناشی از تشعشع نوع R میباشد . واحد آن در SI ، j/kg میباشد که نام ویژهی sv میشود(18) . دوز مؤثر : مجموع دوزهای معادل وزندهی شده برای بافتها یا اندامهای تابش دیده که به صورت زیر تعریف میشود : E=∑_T▒〖W_T H_T=∑_T▒〖W_T ∑_R▒〖W_R D_(T,R) 〗〗〗 واحد آن در SI ، j/kg میباشد که نام ویژهی sv میشود (18). احتمال ابتلا به سرطان: احتمال مبتلا شدن به سرطان به دنبال پرتوگیری که معمولا زمان نهفته طولانی مدت دارد. ICRP 103 : گزارش صد و سوم کمیتهی بینالمللی حفاظت در برابر پرتوهای تشخیصی این گزارش را در تاریخ 21 مارس 2007 منتشر کرده است که این گزارش مبتنی بر فراییند های گذشته و با رویکردی جدید به شرایط و ویژگیهای قرارگیری در معرض تابش میپردازد. کمیتهای دوز جذبی، دوز معادل و دوز مؤثر در این مطالعه براساس این گزارش تعریف شدهاند. ICRP 116 : این گزارش که در سال 2010 منتشر شده است ضریب تبدیل شار به دوز را برای هردو دوز مؤثر و دوزجذبی اندام برای شرلیط مختلف قرارگیری در معرض تابش خارجی را سازگار با گزارش سال2007 ارائه میکند. این ضرایب با فانتومهای محاسباتی ICRU/ICRP در رابطه با شبیهسازی مونتکارلو و شبیهسازی انتقال تابش در بدن با کدهای مختلف مانند کد MCNPX محاسبه شدهاند. |
| ذینفعان نتایج طرح | هدف کاربردی از انجام این مطالعه بررسی و برآورد میزان پرتوگیری ناخواستهی تکنولوژیستهای رادیوتراپی بخش پرتودرمانی بیمارستان امام رضا(ع) میباشد. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| اصغر مصباحی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| پریسا اخلاقی | مشاور |
| بهاره نورمحمدی | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکیمتن خبر این طرح تحقیقاتی در گروه فیزیک پزشکی دانشکده پزشکی تبریز و تیم تحقیقاتی علوم پرتو پزشکی انجام شد. : در این مطالعه با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX 2.6 سر شتاب دهنده ی Varian Clinac 2100 با توجه به کاتالوگ ارائه شده توسط شرکت مربوطه شبیه سازی شد. محاسبات مربوط به اکتیواسیون سر شتاب دهنده برای سه عنصر تنگستن، سرب و مس در دقایق مختلف پس از قطع باریکه ی فوتونی صورت گرفت. با استفاده از فانتوم وکسلی KTMAN-2 دوز جذبی در اندام های مختلف به دست آمد.
نتایج به دست آمده نشان دادند که بیشترین اکتیویته مربوط به هدف از جنس سرب و تنگستن و کمترین اکتیوته مربوط به حفاظ سربی اطراف سر شتاب دهنده بود. در فانتوم چشم، پوست و مغز به ترتیب بیشترین مقدار دوز جذبی معادل را در دقیقه اول پس از قطع باریکه فوتونی داشتند. با گذشت زمان از دقیقه ی اول به دقیقه دهم پس از قطع باریکه فوتونی، دوز جذبی اندام بین ٪30 تا ٪90 کاهش داشته است. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکیمتن خبر این طرح تحقیقاتی در گروه فیزیک پزشکی دانشکده پزشکی تبریز و تیم تحقیقاتی علوم پرتو پزشکی انجام شد. : در این مطالعه با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX 2.6 سر شتاب دهنده ی Varian Clinac 2100 با توجه به کاتالوگ ارائه شده توسط شرکت مربوطه شبیه سازی شد. محاسبات مربوط به اکتیواسیون سر شتاب دهنده برای سه عنصر تنگستن، سرب و مس در دقایق مختلف پس از قطع باریکه ی فوتونی صورت گرفت. با استفاده از فانتوم وکسلی KTMAN-2 دوز جذبی در اندام های مختلف به دست آمد.
نتایج به دست آمده نشان دادند که بیشترین اکتیویته مربوط به هدف از جنس سرب و تنگستن و کمترین اکتیوته مربوط به حفاظ سربی اطراف سر شتاب دهنده بود. در فانتوم چشم، پوست و مغز به ترتیب بیشترین مقدار دوز جذبی معادل را در دقیقه اول پس از قطع باریکه فوتونی داشتند. با گذشت زمان از دقیقه ی اول به دقیقه دهم پس از قطع باریکه فوتونی، دوز جذبی اندام بین ٪30 تا ٪90 کاهش داشته است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکیمتن خبر این طرح تحقیقاتی در گروه فیزیک پزشکی دانشکده پزشکی تبریز و تیم تحقیقاتی علوم پرتو پزشکی انجام شد. : در این مطالعه با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX 2.6 سر شتاب دهنده ی Varian Clinac 2100 با توجه به کاتالوگ ارائه شده توسط شرکت مربوطه شبیه سازی شد. محاسبات مربوط به اکتیواسیون سر شتاب دهنده برای سه عنصر تنگستن، سرب و مس در دقایق مختلف پس از قطع باریکه ی فوتونی صورت گرفت. با استفاده از فانتوم وکسلی KTMAN-2 دوز جذبی در اندام های مختلف به دست آمد.
نتایج به دست آمده نشان دادند که بیشترین اکتیویته مربوط به هدف از جنس سرب و تنگستن و کمترین اکتیوته مربوط به حفاظ سربی اطراف سر شتاب دهنده بود. در فانتوم چشم، پوست و مغز به ترتیب بیشترین مقدار دوز جذبی معادل را در دقیقه اول پس از قطع باریکه فوتونی داشتند. با گذشت زمان از دقیقه ی اول به دقیقه دهم پس از قطع باریکه فوتونی، دوز جذبی اندام بین ٪30 تا ٪90 کاهش داشته است. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر میزان پرتوگیری اندامهای تکنولوژیست رادیوتراپی ناشی از فعالسازی شتابدهندهی خطی پزشکیمتن خبر این طرح تحقیقاتی در گروه فیزیک پزشکی دانشکده پزشکی تبریز و تیم تحقیقاتی علوم پرتو پزشکی انجام شد. : در این مطالعه با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX 2.6 سر شتاب دهنده ی Varian Clinac 2100 با توجه به کاتالوگ ارائه شده توسط شرکت مربوطه شبیه سازی شد. محاسبات مربوط به اکتیواسیون سر شتاب دهنده برای سه عنصر تنگستن، سرب و مس در دقایق مختلف پس از قطع باریکه ی فوتونی صورت گرفت. با استفاده از فانتوم وکسلی KTMAN-2 دوز جذبی در اندام های مختلف به دست آمد.
نتایج به دست آمده نشان دادند که بیشترین اکتیویته مربوط به هدف از جنس سرب و تنگستن و کمترین اکتیوته مربوط به حفاظ سربی اطراف سر شتاب دهنده بود. در فانتوم چشم، پوست و مغز به ترتیب بیشترین مقدار دوز جذبی معادل را در دقیقه اول پس از قطع باریکه فوتونی داشتند. با گذشت زمان از دقیقه ی اول به دقیقه دهم پس از قطع باریکه فوتونی، دوز جذبی اندام بین ٪30 تا ٪90 کاهش داشته است. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
