تعیین TMR از طریقPDD در غیاب فاکتورهای پراکندگی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران.

2 - گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: در محاسبۀ TMR در سیستم طراحی درمان رادیوتراپی مشکلاتی وجود دارد از جمله اینکه در محاسبۀ TMR از طریق PDD، اندازه­گیری SP یا BSF مشکل و دقیق نیست. هدف از این مطالعۀ به­کارگیری روشی برای محاسبۀ TMR از طریق PDD در غیاب فاکتورهای پراکندگی و تبدیل آن به یک نرم­افزار کامپیوتری جهت ارتقای سیستم طراحی درمان در بخش­های پرتودرمانی می­باشد.
روش بررسی: اندازه­گیری­های PDD با شتاب­دهنده­های خطی واریان و زیمنس در بخش رادیوتراپی بیمارستان گلستان اهواز، توسط اتاقک یونیزاسیون  13 cc و فانتوم آب Scanditronix در انرژی­های درمانی MV6 و MV18 انجام شده و سپس یک رابطۀ تحلیلی برای محاسبۀ TMR از طریق PDD تعریف گردید. از طریق این رابطه، مقادیر TMR برای میدان­های مربعی در عمق­های مختلف و در انرژی­های MV2 تا MV50 محاسبه گردید. در نهایت مقادیر TMR محاسبه شده توسط نرم­افزار MATLAB به یک نرم­افزار کامپیوتری تبدیل گردید.
یافته­ها: توافق خوبی بین مقادیر TMR محاسبه شده از طریق رابطۀ تحلیلی ارائه شده و مقادیر BJR وجود داشت، به­طوری که در اکثر انرژی­ها برای فیلدهای درمانی، میزان اختلاف بین این رابطه و BJR تا عمق cm10 کمتر از 2% و با افزایش عمق، تا عمقcm 20 کمتر از 4% می­باشد.
نتیجه­گیری: با استفاده از رابطۀ تحلیلی ارائه شده در این مطالعه، می­توان کمیت TMR را به­طور سریع برای تمام فیلدهای درمانی در هر عمق و هر انرژی محاسبه نمود.
 

کلیدواژه‌ها


1-Agarwal SK, Scheele  RV, Wakley J. Tissue maximum-dose ratio (TMR) for 8 MV xrays. American Journal of Roentgenology 1971; 112(4): 797-802.

2-Khan FM, The physics of radiation therapy. Lippincott Williams & Wilkins; 2009. P.158-174.

3-Khan FM, Williamson JF, Sewchand W, Kim TH. Basic data for dosage calculation and compensation. J Radiation Oncology Biol Phys 1980; 6(6): 745-751.

4-Wysocka A, Maciszewski W. The photon beam characteristics of linear accelerator equipped with additional narrow beam collimator 2000: 2563-2565.

5-Isa M, Iqbal K, Afzal  M, Buzdar S, Chow J. Poster-Thur Eve-23:Statistical analysis and verification of the percentage depth dose calculation based on the tissue maximum ratio in external beam radiotherapy. Medical Physics 2012; 39(7): 4628-4629.

6-Linthout N, Verellen D, Acker SV, Storme Guy. A simple theoretical verification of monitor unit calculation for intensity modulated beams using dynamic mini-multileaf collimation. Radiotherapy and Oncology. 2004; 71(2004): 235-241.

7-Gibbons JP, Reft CS. Monitor unit calculations for external photon and electron beams. Medical physics 2002; 29: 106.

8-Ando S, Yi B, Sun M, Sarfaraz M, Yu C. SU-FF-T-424: The Measurement of MovingTissue Maximum Ratio for Dynamic MLC Based Total Body Irradiation. Medical Physics 2006; 33: 2143.

9-Gotoh S, Ochi M, Hayashi N, MatsushimaS, Uchida T, Obata S, ‘et al’. Narrow photon beam dosimetry for linear accelerator radiosurgery. Radiotherapy and oncology. 1996; 41(3): 221-224.

10-Ron Zhu X, Josef Allen J, Shi J. Tottal scatter factors and tissue maximum ratios for small radiosurgery fields:comparison of diode detectors,a parallel-plate ion chamber, and radiographic film. Medical Pysics 2000; 27(3): 472-477.

11-Cheng CW, Cho SH, Taylor M. Determination of zero-field size percent depth doses and tissue maximum ratios for stereotactic radiosurgery and IMRT dosimetry: Comparison between experimental measurements and Monte Carlo simulation. Medical Physics 2007; 34(8): 3149-3157.

12-Thomadsen BR, Kubsad SS, Paliwal BR, Shahabi S, Mackie R. On the cause of the variation in tissue-maximum ratio values with source-to-detector distance. Medical Physics 1993; 20(3): 723-727.

13-Khan FM, Sewchand W, Lee J, Jeffrey JF.  Revision of tissue-maximum ratio and scatter-maximum ratio concepts for cobalt 60 and higher energy x-ray beams. Medical Physics. 1980; 7(3): 230-237.

14-Bedford JL, Hansen VN, Webb S. The derivation of tissue-maximum ratio from percentadepth dose requires peak scatter factor to be considered a function of source-to-surface distance. British journal of radiology 1998; 71(848): 876-881.

15-Sharma SD, Kumar S, Dagaonkar SS, Bisht G, Dayanand S, Devi R, ‘et al’. Dosimetric comparison of linear accelerator-based stereotactic radiosurgery systems. Journal of Medical Physics/Association of Medical Physicists of India  2007; 32(1): 18-23.

16-Kinsey E, Guerrero M, Prado K, Yi B. Are the Calculation Methods for Determining tissue-Maximum Ratios from Percent Depth Dose Valid for Flattening Filter-Free Photon Beams?.  Medical Physics  2012; 39(6): 3711.

17-Frye DMD, Paliwal BR, Thomadsen BR, Jursinic P. Intercomparison of normalized head-scatter factor measurement techniques. Medical Physics 1995; 22(2): 249-252.

18-Chen L, Chen LX, Sun HQ, Huang SM, Sun WZ, Gao XW, ‘et al’. Measurements and comparisons for data of small beams of linear accelerators. Chinese Journal of Cancer 2009; 28(3): 272-276.

19-Garcia-Garduno OA, Larraga-Gutierrez GM, Rodriguez –Villafuerte M, Martinez-Davalos A, Celis MA. Small photon beam measurements using radiochromic film and Monte Carlo simulations in a water phantom. Radiotherapy and Oncology 2010; 96(2010): 250-253.

20-Apostolidis G, Stankovic J, Radosevic-Jelic L. Dosimetric characteristic of large photon fields(Varian, Clinac 2100, X-6MV) by using standard measurement approach. Oncology and Radiology  2002; 10(1): 25-28.

21-BJR(British Institute of Radiology) & Institution of Physics and Engineering in Medicine and Biology. Central axis depth dose data for use in radiotherapy. Br J Radiat 1996; 25: 168-181.