ارزیابی TG-43U1در تیوب های اشعه ایکس مینیاتوری مورد استفاده در براکی تراپی الکترونیکی از طریق شبیه سازی مونت کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 تکنولوژی پرتوشناسی، علوم پزشکی شوشتر، شوشتر، ایران دانشکده علوم پزشکی شوشتر،شوشتر، ایران

2 گروه بهداشت حرفه ای، علوم پزشکی شوشتر، شوشتر، ایران.

3 استاد گروه فیزیک پزشکی، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران.

4 دانشیار گروه فیزیک پزشکی،گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران.

5 استادیار گروه تکنولوژی پرتوشناسی،گروه تکنولوژی پرتوشناسی، دانشکده علوم پزشکی شوشتر، شوشتر، ایران.

6 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک پزشکی،دانشکده پزشکی، دانشگاه شهید صدوقی یزد، یزد، ایران.

10.22118/jsmj.2020.233247.2108

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: اولین فرمولبندی AAPMTG-43 در سال 1995 برای چشمه هایی با فعالیت ظاهری ارائه شد. در سال 2004 فرمول تغییر یافته آن برای محاسبه دوز چشمه های براکی تراپی نوکلئویدی تکمیلمورد استفاده قرار گرفت. در ادامه کار با دو شرط، نرمالیزه کردن قدرت کرمای هوا و در نظر گرفتن طول فعال تیوب اشعه ایکس مینیاتوری نزدیک به صفر این فرمولبندی برای تیوب های اشعه ایکس مینیاتوری با نام دستورالعمل TG-43U1 مورد بهره برداری واقع شد. بر اساس ساختار هندسی تیوب های اشعه ایکس مینیاتوری و توانایی کدمونت کارلو ، لازم دیده شد که دستورالعمل TG-43U1 برای تیوب های اشعه ایکس مینیاتوری با استفاده از این کد مورد ارزیابی قرار گیرد.
روش بررسی : کمیت های s_k، Λ ، g(r) و F(r, θ) برای انرژی های 40 ، 45 و 50 کیلو الکترون ولت از طریق شبیه سازی تیوب های hemisphericalو hemispherical-conical با کد MCNPX(2.6.0) محاسبه شدند.
یافته ها: بعد از اجرا شدن کد مونت کارلو، نتایج مقادیر عددی قدرت کرمای هوا، ثابت آهنگ دوز، تابع دوز شعاعی و تابع آنیزوتروپی بصورت جدول و نمودار ارائه گردید.
نتیجه گیری:توافق خوبی بین نتایج تیوب اشعه ایکس مینیاتوری hemisphericalبا تیوب کاربردی در سیستم AXXent و تیوب اشعه ایکس مینیاتوری hemispherical-conical با تیوب بکار رفته درسیستم Intrabeam با اجرای پروتکل TG-43U1 حاصل شد.

کلیدواژه‌ها


1-Reynoso FJ. Design of an ytterbium-169 brachytherapy source for gold nanoparticle-aided radiation therapy: Georgia Institute of Technology; 2014.
2-Raisali G, Mokhles G, Khodadadi R, Piroozfar B. Determination of dosimetry parameters for low energy brachytherapy sources based on TG-43U1 protocol using different MCNP tallies. Journal of Nuclear Science and Technology. 2006:29-36.
3-Thomadsen B BP, DeWerd L, II C, Chiu-Tsao S, Gossman M, et al. Model Regulations for Electronic Brachytherapy. American Association of Physicists in Medicine, One Physics Ellipse. 2009.
4-Safigholi H, Faghihi R, Jashni SK, Meigooni AS. Characteristics of miniature electronic brachytherapy x‐ray sources based on TG‐43U1 formalism using Monte Carlo simulation techniques. Medical physics. 2012;39(4):1971-9.
5-Rivard MJ, Davis SD, DeWerd LA, Rusch TW, Axelrod S. Calculated and measured brachytherapy dosimetry parameters in water for the Xoft Axxent X‐Ray Source: An electronic brachytherapy source a. Medical physics. 2006;33(11):4020-32.
6-Zoubair M, El Bardouni T, Allaoui O, Boulaich Y, El Bakkari B, El Younoussi C, et al. Computing efficiency improvement in Monte Carlo simulation of a 12 MV Photon beam medical LINAC. 2013.
7-Ntlamele S. Dosimetry of the Teflon encased strontium eye applicator: University of Limpopo (Medunsa Campus); 2010.
8-Tirao G, Quintana C, Malano F, Valente M. X‐ray spectra by means of Monte Carlo simulations for imaging applications. X‐Ray Spectrometry. 2010;39(6):376-83.
9-Llovet X, Sorbier L, Campos C, Acosta E, Salvat F. Monte Carlo simulation of x-ray spectra generated by kilo-electron-volt electrons. Journal of applied physics. 2003;93(7):3844-51.
10-Ihsan A, Heo SH, Cho SO. Optimization of X-ray target parameters for a high-brightness microfocus X-ray tube. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2007;264(2):371-7.
11-Mehranian A, Ay M, Alam NR, Zaidi H, editors. Quantitative assessment of the effect of anode surface roughness on diagnostic X-ray spectra: A Monte Carlo simulation study. 2009 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (NSS/MIC); 2009: IEEE.
12-Poludniowski G, Landry G, DeBlois F, Evans P, Verhaegen F. SpekCalc: a program to calculate photon spectra from tungsten anode x-ray tubes. Physics in Medicine & Biology. 2009;54(19):N433.
13-Grant EJ, Posada CM, Castaño CH, Lee HK, editors. Electron field emission Particle-In-Cell (PIC) coupled with MCNPX simulation of a CNT-based flat-panel x-ray source. Medical Imaging 2011: Physics of Medical Imaging; 2011: International Society for Optics and Photonics.
14-Sofiienko A, Jarvis C, Voll Å. Electron range evaluation and X-ray conversion optimization in tungsten transmission-type targets with the aid of wide electron beam Monte Carlo simulations.
15-Mercier J, Kopp D, McDavid W, Dove S, Lancaster JL, Tucker D. Modification and benchmarking of MCNP for low‐energy tungsten spectra. Medical physics. 2000;27(12):2680-7.
16-Barati B, Zabihzadeh M, Birgani MT, Chegini N, Fatahiasl J, Mirr I. Evaluation of the Effect of Source Geometry on the Output of Miniature X-ray Tube for Electronic Brachytherapy through Simulation. Journal of biomedical physics & engineering. 2018;8(1):29.
17-Barati B, Zabihzadeh M, Birgani MJT, Chegini N, Ghahfarokhi MH, Fatahiasl J. Assessment of two hemispherical and hemispherical-conical miniature sources used in electronic brachytherapy using Monte Carlo Simulation. Electronic physician. 2017;9(2):3845.
18-Sadeghi M, Saidi P, Tenreiro C. Dosimetric characteristics of the brachytherapy sources based on Monte Carlo method. Applications of Monte Carlo Methods in Biology, Medicine and Other Fields of Science InTech. 2011:p155-76.
19-Herrera R. MCNP5 Monte Carlo based dosimetry for the nucletron iridium-192 high dose-rate brachytherapy source with tissue heterogeneity corrections: Florida Atlantic University; 2012.
20-Nath R, Anderson LL, Luxton G, Weaver KA, Williamson JF, Meigooni AS. Dosimetry of interstitial brachytherapy sources: recommendations of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No. 43. Medical physics. 1995;22(2):209-34.
21-Poon ES. Patient-specific dose calculation methods for high-dose-rate iridium-192 brachytherapy: McGill University; 2009.