محاسبه میزان دز پرتوهای ترمزی ناشی از الکترون ها در پرتو درمانی با الکترون در بیمارستان آیت ا...خوانساری اراک

نویسندگان

1 دانشگاه اراک

2 دانشگاه علوم پزشکی اراک

10.22052/2.4.23

چکیده

هنگام پرتودرمانی بیماران با پرتوهای الکترونی، به‌دلیل برهم‌کنش الکترون‌ها با اجزای مختلف سر شتاب‌دهندۀ خطی، فانتوم یا بدن بیمار، مقداری اشعۀ ایکس ناخواسته تولید می‌شود، لذا برای محاسبۀ دز آلودگی فوتون ترمزی ناشی از برهم‌کنش باریکه‌های الکترونی شتاب‌دهندۀ خطی پزشکی الکتا Precise واقع در بیمارستان آیت‌الله خوانساری اراک، ابتدا میزان تولید دز پرتوهای ترمزی در انرژی‌های ۱۰ و MeV۱۵ با استفاده از آشکارسازهای ترمولومینسانس اندازه‌گیری شد، سپس این مقادیر با نتایج حاصل از شبیه‌سازی اتاق رادیوتراپی و دستگاه لیناک با کد MCNPX مقایسه شد. ضمن همخوانی مناسب بین داده‌های تئوری و تجربی در هر دو انرژی مد نظر، نتایج به‌دست‌آمده دز حاصل از پرتوهای ترمزی نسبت به دز الکترون تابشی را روی سطح فانتوم به‌طور متوسط، ۲ تا ۵ درصد و در محدودۀ میلی سیورت برآورد می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of bremsstrahlung photon contamination resulting from electron therapy at the Ayat-O-llah Khansari hospital

نویسندگان [English]

  • Mahsa Hosseini 1
  • saeed Hamidi 1
  • Fathallah Mohaghegh 2
  • Maliheh Rostampoor 1
  • Ali Mohammdi 1
  • Zahra Gholami 1
چکیده [English]

During the radiation therapy with electron beam, due to electron interaction and scattering from structures of the head of the medical linear accelerator, unwanted photons are produced. The main contribution of the photon contamination is resulted from the various components of the medical linear accelerator on the way of the high energy electron beam, and few percent is due to the interaction of the beam with the phantom or the patient's body. Structure and material of the head of the medical linear accelerator have effective roles on production of x-rays dose from the electrons beam. Therefore, the parameters of electron beam produced by a linear accelerator manufactured by different companies were varied. This difference may be seen even among the accelerators produced by one company. Therefore, this parameter must be described separately for each machine. In order to measure photon contamination at the electron mode of the Elekta Precise linear accelerator, thermoluminescence detectors (TLD700 & GR200) at two energies (10 & 15MeV) in polyethylene phantom were applied. These data were compared with the calculations using MCNPX code. Our results show an appropriate match between theory and experimental data at both energies. It shows that the rate of produced bremsstrahlung photons dose for tallies that are close to the phantom are in mSv range. Then it will be possible to calculate bremsstrahlung photon dose for different point of radiotherapy room of the Ayat-O-lah Khansari hospital by the Monte Carlo codes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electron beams
  • Bremsstrahlung radiations
  • photon contamination
  • Monte Carlo code
  • Medical linear accelerator
[1] F.M. Khan. The physics of radiation therapy. Philadelphia: Lippincott Williams &Wilkins, (2003). [2] G. G. Zhang, D.W.O. Rogers, J. E. Cygler, T. R. Mackie. Monte Carlo investigation of electron beam output factors vs size of square cut out. Med Phy, 26(5), (1999), 743–750. [3] H. Cember. Introduction to Health Physics. McGraw Hill, New- York, (1996). [5] H. A. Nedaie, M. A. Mosleh-Shirazi, M. Shariary, H. Gharaati, M. Allahverdi. Monte Carlo study of electron dose distributions produced by the ELEKTA precise linear accelerator. Rep Pract Oncol Radiother, 11(6), (2006), 287-292. [6] C. Kwo-Ping, W. Zhi-Wei, S. An-Cheng. Determining optimization of the initial parameters in Monte Carlo simulation for linear accelerator radiotherapy. Radiation Physics and Chemistry, 95, (2014), 161–165. [7] B. Mukherjee, D. Makowski, S. Simrock. Dosimetry of high-energy electron LINAC produced photo neutrons and the Bremsstrahlung gamma-rays using TLD-500 and TLD-700 dosimeter pairs. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 545, (2005), 830–841. [8] T. Shimozato, K. Okudaira, H. Fuse, K. Tabushi. Monte Carlo simulation and measurement of radiation leakage from applicators used in external electron radiotherapy. Physica Medica, 29, (2013), 388-396. [9] M. Zarza Moreno. Monte Carlo simulations for dosimetric verification in photon and electron beam radiotherapy. UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA, (2005). [10] B. Juste, M.E. Mota, R. Miró, S. Gallardo, G. Verdú. Mote Carlo modelling of the ELEKTA precise linear accelerator: validation of dose distribution in heterogeneous water phantom. Joint International Topical Meeting on Mathematics & Computation and Supercomputing in Nuclear Applications, Monterey, California, American Nuclear Society, LaGrange Park, IL (2007). [11] F. Herbert Attix. Introduction to radiological physics and radiation Dosimetry. University of Wisconsin Medical School, John Wiley & Sons, (1986).