تعیین ضریب تصحیح فرمول استرلینگ (ضریب واداش) با تحلیل فیزیکی در درمان‌های مگاولتاژ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

3 استادیار گروه رادیوتراپی.بخش رادیوتراپی و آنکولوژی بیمارستان گلستان اهواز، ایران.

4 دانشجوی کارشناسی ‌ارشد فیزیک پزشکی.گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، ایران.

5 دانشجوی دکترای تخصصی فیزیک پزشکی.گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، ایران.

چکیده

زمینه وهدف: در پرتودرمانی با فوتون­های اشعة ایکس، فاکتور پراکندگی کولیماتور (Sc) میزان فوتون­های پراکنده از کولیماتور را تعیین می­کند. این پراکندگی ناشی از کولیماتورهای متحرک تعیین­کننده ابعاد میدان درمانی می­باشد که به­واسطة ضخامت بالا (cm 8/7) در فاصلة یکسانی از سطح بدن بیمار قرار ندارند. در نتیجه پرتوهای پراکنده ناشی از آنها که به ناحیه درمانی می­رسد، یکسان نیست. این امر باعث می­شود که میدان­های درمانی نسبت به تعویض کولیماتورها در راستای X و  Yتقارن نداشته باشند. بنابراین فرمول استرلینگ که بدون در نظرگیری تأثیر این اختلاف در نحوة پرتوهای پراکندة رسیده به میدان درمانی برای میدان­های معادل استفاده می­شود، باید تصحیح گردد. این تصحیح برای دستگاه­های پرتودهی (کبالت-60 و شتاب­دهنده­های خطی الکترون) با اعمال فاکتوری به­نام ضریب واداش در فرمول استرلینگ صورت می­گیرد و در طراحی نقشة درمانی بیمار و تخمین درست توزیع دوز از اهمیت بالایی برخوردار است.
روش بررسی: با اندازه­گیری مقدار Sc برای میدان­های مربعی، نمودار تغییرات Sc برحسب ضلع مربع میدان رسم و رابطة بین آنها توسط نرم­افزار اکسل تعیین شد. به کمک این رابطة مربع معادل میدان­های مستطیلی تعیین شد و برای آنها یک ضریب واداش میانگین() محاسبه شد. با انتخاب مقادیر مختلف A حول این میانگین، برای هر انرژی (6MV و 18MV) یک مقدار به­عنوان ضریب واداش  Aتعیین گردید، به­طوری که واریانس کل آنها نسبت به میانگین حداقل باشد.
یافته­ها: مقادیر ضریب واداش برای انرژی 6MV و18MV  دستگاه شتاب­دهندة Varian 2100-CD به ترتیب برابر14/2 و 29/2 به­دست آمد.
نتیجه­گیری: با توجه به عدم تقارن ناشی از جابه­جایی کولیماتورها، فرمول استرلینگ نیاز به تصحیح دارد، این تصحیح با به­کارگیری تحلیل فیزیکی Sc در انرژی­های مختلف قابل استخراج است.

کلیدواژه‌ها


1-Khan FM. The physics of radiation therapy. 4th ed. Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins; 2010. p. 158-64.

2-Sterling TD, Perry H, Katz L. Automation of radiation treatment planning-Iv. Derivation of a mathematical expression for the per cent depth dose surface of cobalt 60 beams and visualisation of multiple field dose distributions. Br J Radiol 1964;37:544-50.

3-Vadash P, Bjarngard B. An equivalent-square formula for head-scatter factors. Med Phys 1993;20(3):733-4.

4-Thomas SJ, Eaton DJ, Tudor GSJ, Twyman NI. Equivalent squares for small field dosimetry. Br J Radiol 2008;81(971):897-901.

5-Norvill CAJ, White PA. An investigation of equivalent square formulas. Australas Phys Eng Sci Med 2008;31(2):151-3.

6-Yu MK, Murray B, Sloboda R. Parametrization of head-scatter factors for rectangular photon fields using an equivalent square formalism. Med Phys 1995;22(8):1329-32.

7-Zhu TC, Bjangard BE. Head scatter off-axis for megavoltage x rays. Med Phys 2003;30(4):533-43.

8-Jensen, JM. "[Output-factors for squared, rectangular, and elongated photon fields of medical linear accelerators]." Z Med Phys 2004;14(2): 113-7

9-Kim S, Zhu TC, Palta JR. An equivalent square field formula for determining head scatter factors of rectangular fields. Med Phys 1997;24(11):1770-4.

10-Jager HN, Heukelom S, van Kleffens HJ, van Gasteren H, van der Laarse R, LM Venselaar J, et al. "Comparison of parametrization methods of the collimator scatter correction factor for open rectangular fields of 6-25 MV photon beams." Radiother Oncol 1997;45(3): 235-243.

11-Dutreix A, Bjéirngard B, Bridier A, Mijnheer B, Shaw J,  Svensson H. Monitor unit calculation for high energy photon beams. Garant Publ; 1997