محاسبات دزیمتری داخلی رادیونوکلید لوتسیوم-177 مورد استفاده در رادیوسینووکتومی با استفاده از کد مونت کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Nuclear Science and Technology Research Institute

2 Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran

3 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

10.22052/rsm.2025.256486.1093

چکیده

این پژوهش با بهره‌گیری از کد شبیه‌سازی مونت کارلو MCNPX و رویکرد دزیمتری داخلیMIRD، به ارزیابی توزیع دز جذبی رادیونوکلید لوتسیوم-177 در فرآیند رادیوسینووکتومی پرداخته است. هدف اصلی، تحلیل الگوی توزیع دز در بافت هدف (سلول‌های پوششی سینوویوم)، بافت‌های بحرانی (سینوویوم، غضروف مفصلی و استخوان مفصل) و سایر اندام‌های حیاتی این روش درمانی بود. نتایج حاصل از پروفایل دز عمقی در مفصل سینوویال، نشان‌دهنده تمرکز بیشینه دز در لایه‌های سطحی سینوویوم و کاهش نمایی دز متناسب با افزایش عمق بود. برای اکتیویته تجمعی MBq1، دز جذبی در بافت سینوویال حدود mGy/MBq 3-10×85/3 و در اندام‌های دوردست نظیر کبد
mGy/MBq 9-10×15/1 محاسبه گردید که نشان‌دهنده تمرکز بالای تابش در ناحیه هدف و حداقل پرتودهی به سایر اندام‌ها است. این الگو، انتخابگری درمانی بالا را تأیید می‌کند، به‌گونه‌ای که دز دریافتی توسط بافت‌های سالم مجاور در محدوده ایمن باقی می‌ماند. همچنین، دز جذبی در اندام‌های دور دست مانند کبد، کلیه و طحال ناچیز است. فرآیند اعتبارسنجی با مقایسه مقادیر دز محاسبه‌شده توسطMCNPX و داده‌های مرجع ICRP انجام شد. تطابق نتایج، گویای دقت بالای شبیه‌سازی عددی و اعتبار نتایج بود. یافته‌ها مؤید آن است که رادیوسینووکتومی با لوتسیوم-177، به‌عنوان یک راهبرد ایمن و هدفمند، با تمرکز بهینه تابش بر بافت‌های پاتولوژیک و کاهش چشمگیر پرتودهی غیرضروری به ساختارهای سالم، قابلیت بالایی در بهینه‌سازی پروتکل‌های درمانی و کاهش عوارض جانبی دارد. این مطالعه، پایه‌ای علمی برای ارتقای اثربخشی بالینی در مدیریت سینوویت فراهم می‌نماید .

عنوان مقاله [English]

Internal dosimetry calculations of lutetium-177 radionuclide used in radiosynovectomy using Monte Carlo code

نویسندگان [English]

  • Nafise Salek 1
  • Sara Vosoughi 1
  • Samaneh Zolghadri 2
  • Mohsen Mehrabi 1
  • hassan yousefnia 3
1 Nuclear Fuel Research School
2 Radiation Application Research School
3 nuclear Science and technology research institute
چکیده [English]

This study utilized the Monte Carlo simulation code MCNPX and the MIRD internal dosimetry approach to evaluate the absorbed dose distribution of the radionuclide Lutetium-177 in radiosynovectomy. The primary objective was to analyze the dose distribution pattern in the target tissue (synovial epithelial cells), critical tissues (synovium, articular cartilage, and joint bone), and other vital organs involved in this therapeutic method. The results of the depth-dose profile in the synovial joint indicated a maximum dose concentration in the superficial layers of the synovium, with an exponential dose reduction as depth increased. For an accumulated activity of 1 MBq, the absorbed dose in the synovial tissue was approximately 3.85×10⁻³ mGy/MBq, while in distant organs such as the liver it was about 1.15×10⁻⁹ mGy/MBq, indicating a high concentration of radiation in the target region and minimal exposure to other organs. This pattern confirms high therapeutic selectivity, ensuring that the dose received by adjacent healthy tissues remains within safe limits. Additionally, the absorbed dose in distant organs such as the liver, kidneys, and spleen were negligible. The validation process was conducted by comparing the dose values calculated by MCNPX with reference data from ICRP. The agreement between the results demonstrated the high accuracy of the numerical simulation and the reliability of the findings. The results affirm that Lutetium-177 radiosynovectomy, as a safe and targeted strategy, offers significant potential for optimizing treatment protocols and reducing side effects by focusing radiation optimally on pathological tissues while minimizing unnecessary exposure to healthy structures. This study provides a scientific foundation for enhancing clinical efficacy in the management of synovitis.