محاسبه فاکتور افزایش دز پرتوهای ایکس در تومور فرضی نشان دار شده با گادالونیوم، با استفاده از کد Geant۴

زمینه و هدف: به منظور افزایش دز جذبی در ناحیه تومور، از روش فعال سازی فوتونی، با نشاندار کردن تومور به وسیله عناصر فعال ساز سنگین نظیر Gd و تابش دهی آن با پرتوهای ایکس اورتو ولتاژ، استفاده می شود. در این روش، اثر فوتوالکتریک در ناحیه تومور غالب بوده که موجب افزایش دز موضعی خواهد شد. مواد و روش کار: در مدل طراحی شده بر اساس کد کامپیوتریGeant۴ به منظور بررسی توزیع دز در نواحی مختلف بافت سالم و تومور فعال شده با عنصر گادالونیوم، چشمه پرتو ایکس به صورت تکفام، سطحی به شکل صفحه ای مدور به شعاع ۱۵ میلیمتر و فانتوم (بافت سالم، تومور فرضی و آشکارسازها) به شکل مکعبی به ضلعcm ۱۳ در نظر گرفته شد. ناحیه آشکار ساز به صورت یک مکعب مستطیل با ابعاد mm۳ ۴۸×۴۰×۴۰ بود که از سطح فانتوم تا عمق mm ۶۷/۴۸ ادامه داشته و در امتداد محورهای x ,y, z تقسیم بندی شد. یافته ها: انرژی بهینه فوتون ها به منظور افزایش حداکثر فاکتور دز جذبی، در ناحیه توموری آغشته به عنصر گادالونیوم، ۶/۵۹ کیلو الکترون ولت است. یکنواختی دز در ناحیه ی تومور فرضی، با افزایش غلظت عنصر فعال ساز کاهش یافته لیکن بیشترین یکنواختی دز، در انرژی ۵/۱۰۶ کیلو الکترون ولت دیده می شد. تغییرات افزایش دز جذبی نسبت به غلظت عنصر فعالساز نشان میدهد که این تغییرات در محدوده غلظت mg/ml ۸-۱، از تابعی خطی پیروی می کند. نتیجه گیری: بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی در این تحقیق، دز جذبی در ناحیه توموری پس از اضافه نمودن عنصر فعال ساز با قید غلظت عنصر فعال ساز و انرژی فوتون، به طور قابل ملاحظه ای نسبت به حالتی که تومور بارگذاری نشده است، بیشتر است.

کلیدواژه ها:

Photon activation therapy ، Dose enhancement factor ، Energy optimization ، Contrast agent ، Geant۴ code. ، درمان با فعال سازی فوتونی ، فاکتور افزایش دز ، بهینه سازی انرژی ، عامل فعال ساز ، کد Geant۴