بهینه‌سازی درصد دز عمقی در الکترون‌تراپی از طریق ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی‌ها و سهم‌های متفاوت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 - گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران.

2 گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران.

3 گروه رادیوتراپی و آنکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران.

4 دانشکدۀ علوم پزشکی، بهبهان، بهبهان، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: امروزه از پرتوهای الکترونی برای درمان ضایعات سطحی به­طور گسترده­ای استفاده می­شود. از آنجایی که دستگاه­های شتاب­دهنده، پرتوهای الکترونی با انرژی­های محدود ایجاد می­کنند، ناحیۀ درمانی با توزیع دز مطلوب به عمق­های مشخصی محدود می­شود. لذا در این مطالعه با ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی­ها و سهم­های متفاوت، برای درمان ضایعات سطحی کم­عمق (تا حدود cm 3)، منحنی­ PDD با توزیع دز مرکزی یکنواخت­تری در مقایسه با به­کارگیری باریکۀ الکترونی تک انرژی ارائه شده است.
روش بررسی: با استفاده از دستگاه شتاب­دهنده واریان برای الکترون­های با انرژی 4، 6، 9 و Mev12 برای میدان  cm220×20 درصد دز عمقی (PDD) اندازه­گیری شد. منحنی PDD به منحنی برحسب دز (Dose Curve)  تبدیل شد. با استفاده از نرم­افزار Matlab، تابع 4 گوسین به منحنی­های مذکور فیت شد و با ترکیب نسبت­های مختلفی از این توابع، بهترین ترکیب انتخاب شد.
یافته­ها: با ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی­ها و سهم­های متفاوت، درصد دز ناحیۀ انباشت دز، به حدود 90 تا 95 درصد دز ماکزیمم و همچنین درصد دز سطح به 90 درصد دز ماکزیمم افزایش یافت.
نتیجه­گیری: ترکیب پرتوهای الکترونی با انرژی کم سبب بهینه سازی توزیع دز در منحنی PDD می­شود. در ضمن با این روش می­توان به­طور اسمی از ترکیب انرژی­های مختلف، انرژی دلخواه الکترون را تولید کرد و بهرۀ درمان با استفاده از باریکۀ الکترونی را افزایش داد.   

کلیدواژه‌ها


 

1-Khan, FM. The physics of radiation therapy. 4th ed. Philadelphia:  Lippincott Williams & Wilkins; 2010.

2-Hogstrom, KR, Almond PR. Review of electron beam therapy physics. Phys Med Biol 2006Jun; 51(13): R455.

3-Günhan, B, Kemikler G, Koca A. Determination of surface dose and the effect of bolus to surface dose in electron beams. Med Dosim 2003 Fall; 28(3): 193-8.

4- Low DA, Starkschall G, Sherman NE, Bujnowski SW, Ewton JR, Hogstrom KR. Computer-aided design and fabrication of an electron bolus for treatment of the paraspinal muscles. Int J Radiat Oncol Biol Phys1995 Dec; 33(5): 1127-38.

5-Hsu SH, Roberson PL, Chen Y, Marsh RB, Pierce LJ, Moran JM. Assessment of skin dose for breast chest wall radiotherapy as a function of bolus material. Phys Med Bio 2008; 53(10): 2593-606.

6-Kudchadker RJ. Electron conformal radiotherapy using bolus and intensity modulation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002 Jul; 53(4): 1023-37.

7-Åsell M,  Hyödynmaa S, Söderström S, Brahme A.  Optimal electron and combined electron and photon therapy in the phase space of complication-free cure. Phys Med Biol 1999Jan; 44(1): 235-52.