بررسی اثر ناهمگنی‌های بافت بر توزیع دوزچشمه ایریدیم-192 در براکی تراپی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 گروه فیزیک پزشکی، دانشکدۀ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز‌، ایران.

3 گروه رادیولوژی دهان، فک و صورت، دانشکدۀ دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: اشکال پروتکل انجمن فیزیک پزشکی آمریکا (AAPM, TG43) برای دزیمتری براکی­تراپی این است که اثر وجود ناهمگنی­های بافتی (استخوان، ریه، ...) بر توزیع دوز به­هنگام به­کارگیری پارامترهای دزیمتری حاصله در نرم­افزارهای طراحی درمان در نظر گرفته نمی­شود. هدف از این تحقیق بررسی اختلافات دوز با و بدون وجود این ناهمگنی­ها در براکی­تراپی با چشمه ایریدیم-192 است.
 روش بررسی: با استفاده از روش شبیه­سازی مونت­کارلو کد MCNP4C توزیع دوز چشمه ایریدیم-192 میکروسلکترون با آهنگ دوز بالا جاگذاری شده در مرکز فانتوم همگن آب محاسبه شد. در شبیه­سازی جداگانه ناهمگنی­های استخوان، ریه، هوا و بافت نرم در نظر گرفته شد. تأثیر فاصله ناهمگنی­ها از چشمه و اثر موقعیت چشمه در داخل فانتوم بر توزیع دوز ارزیابی شد.
 یافته­ها: کاهش دوز بعد از ناهمگنی استخوان و افزایش دوز بعد از ناهمگنی­های هوا و ریه محاسبه گردید. ناهمگنی بافت نرم تأثیر معناداری بر توزیع دوز نشان نداد. ولی با افزایش فاصلة چشمه از مرکز فانتوم، به­دلیل کاهش پراکندگی میزان دوز کاهش پیدا می­کرد.
نتیجه­گیری: وجود ناهمگنی­های استخوانی، ریه و هوا به­خصوص در نزدیکی محل کاشت چشمه ایریدیم-192 می­تواند توزیع دوز را در مقایسه با فانتوم همگن آب تغییر دهد. در نرم­افزارهای طراحی درمان آینده برای تخمین دقیق­تر دوز می­بایستی اثر این ناهمگنی­ها بر توزیع دوز در نظر گرفته شود. به­علاوه برای دستیابی به دوز دقیق، دزیمتری باید در فانتوم با اندازه کافی بزرگ برای ایجاد میزان صحیح پراکندگی انجام شود.

کلیدواژه‌ها


1-Rivard MJ, Coursey BM, DeWerd LA, Hanson WF, Huq MS, Ibbott GS, et al. Update of AAPM Task Group No. 43 Report: A revised AAPM protocol for brachytherapy dose calculations. Med Phys 2004;31(3):633-74.

2-Meigooni AS, Nath R. Tissue inhomogeneity correction for brachytherapy sources in a heterogeneous phantom with cylindrical symmetry. Med Phys 1992;19(2):401-7.

3-Williamson JF, Perera H, Li Z, Lutz WR. Comparison of calculated and measured heterogeneity correction factors for 125I, 137Cs, and 192Ir brachytherapy sources near localized heterogeneities. Med Phys 1993;20(1):209-22.

4-Kirov AS, Williamson JF, Meigooni AS, Zhu Y. Measurement and calculation of heterogeneity correction factors for an Ir-192 high dose-rate brachytherapy source behind tungsten alloy and steel shields. Med Phys 1996;23(6):911-9.

5-Das RK, Keleti D, Zhu Y, Kirov AS, Meigooni AS, Williamson JF. Validation of Monte Carlo dose calculations near 125I sources in the presence of bounded heterogeneities. Int J Radiat Oncol Bio Phys 1997;1;38(4):843-53.

6-Daskalov GM, Kirov AS, Williamson JF. Analytical approach to heterogeneity correction factor calculation for brachytherapy. Med Phys 1998;25(5):722-35.

7-Das I, Both S, Cheng C. Inhomogeneity correction in brachytherapy. Med Phys 2006;33(6):2112.  

8-Poon E, Verhaegen F. An analytical approach to account for shielding, anatomical heterogeneities and patient dimensions for 192Ir high dose rate brachytherapy applications. Med Phys 2008;35(6):2864.

9-Kwan IS, Wilkinson D, Cutajar D, Lerch M, Rosenfeld A, Howie A, et al. The effect of rectal heterogeneity on wall dose in high dose rate brachytherapy. Med Phys 2009;36(1):224-32.

10-Graf M, Scanderbeg D, Yashar C, Jiang S. SU-GG-T-37: Monte carlo dose comparison assessing material inhomogeneity effects in breast brachytherapy. Med Phys 2010;37(6):1.

11-Karaiskos P, Angelopoulos A, Sakelliou L, Sandilos P, Antypas C, Vlachos L, et al. Monte Carlo and TLD dosimetry of an 192Ir high dose-rate brachytherapy source. Med Phys 1998;25(10):1975-84.

12-Yang Y, Rivard MJ. Evaluation of brachytherapy lung implant dose distributions from photon-emitting sources due to tissue heterogeneities. Med Phys 2011;38(11):5857-62.

13-Terribilini D, Manser P, Frei D, Volken W, Mini R, Fix MK. Implementation of a brachytherapy Ir-source in an in-house system and comparison of simulation results with EGSnrc, VMC++ and PIN. J Physics 2007;74(1):14.

14-Chandola RM, Tiwari S, Kowar MK, Choudhary V. Effect of inhomogeneities and source position on dose distribution of nucletron high dose rate Ir-192 brachytherapy source by Monte Carlo simulation. J Cancer Res Ther 2010;6(1):54-7.

15-Granero D, Perez-Calatayud J, Pujades-Claumarchirant MC, Ballester F, Melhus CS, Rivard MJ. Equivalent phantom sizes and shapes for brachytherapy dosimetric studies of 192Ir and 137Cs. Med Phys 2008;35(11):4872-7.

16-Russell KR, Ahnesjö A. Dose calculation in brachytherapy for a192Ir source using a primary and scatter dose separation technique. Phys Med Biol 1996;41(6):1007-24.