شبیه سازی براکی تراپی رگ کرونر با استنت پرتوزای Re188 و محاسبه دز جذب شده در اندام های حیاتی نزدیک استنت

نویسندگان

دانشگاه اصفهان

10.22052/5.2.49

چکیده

در این پژوهش براکی‌تراپی رگ قلبی با استنت پالماز-اسچاتز ساخت شرکت کوردیس که با چشمه‌ی Re188پرتوزا شده، با استفاده از کد MCNPX شبیه‌سازی شد. توابع و پارامترهای دزسنجی در مختصات استوانه­ای برای نقاط مختلف اطراف چشمه و برخی بافت‏های حساس بدن محاسبه گردید. نتایج با آخرین استانداردها و پیشنهادهای گروه AAPM TG-60، داده‌های تجربی منتشر شده و نیز دیگر شبیه‌سازی‌های انجام شده مقایسه شد. همچنین اندازه خطرات احتمالی این روش درمانی برای قلب و بافت­های حساس اطراف رگ تحت درمان براساس نتایج به‌دست آمده از این شبیه‌سازی و با توجه به آخرین گزارش­ها و استانداردهای ICRP < /span> برآورد شد. برای استنت Re188با فعالیت اولیه­ی mCi 1 آهنگ اولیه دز جذب شده در گرفتگی برابر  Gy/s6-10 ´ 35/9، بیش­ترین دز جذب شده در گرفتگی پس از 28 روز برابر cGy 83 و بیش­ترین آهنگ دز مؤثر درگرفتگی با ضرایب وزنی گزارش شده­یICRP60  برابرSv/s 7-10 ´ 5/4 به­دست آمد. در نتیجه برای دسترسی به­مقدار دز مناسب برای براکی­تراپی (Gy 25-20) باید فعالیت اولیه­ی استنت پرتوزا، حدود  mCi30 – 24 در نظر گرفته شود. بنابراین دز حاصل از پرتوهای گامای رنیوم برابر Gy32/0 – 27/0 خواهد شد که این مقدار بسیار کم­تر از آستانه­ی دز پرخطر گاما است. این ویژگی Re188 سبب می­شود که این چشمه علاوه­بر کاربرد درمانی توسط ذرات بتای گسیل شده از آن، به­خاطر پرتوهای گامایی که دارد به­طور هم­زمان، هم کاربرد تشخیصی داشته باشد و ­هم بتواند به­عنوان دوربین گاما به­کار برود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of coronary brachytherapy with 188Re radioactive stent and calculatig absorbed dose of vital organs near stent

نویسندگان [English]

  • Mohamadreza Abdi
  • vida Heidari
چکیده [English]

Intravascular brachytherapy is simulated with Palmaz-Schatz stent, manufactured by Cordis Co. that is radioactived with 188Re source, using the MCNPX code. Functions and dosimetric parameters, were calculated in  cylindrical coordinates and results compared with the latest standards and AAPM TG-60 group offers, published experimental data and also other performed simulations with various programs for various locations around the source and some sensitive tissues of the body.
The probabilistic risks were estimated for heart treatment and sensitive tissues around the treated vessel based on the results of this simulation and the latest reports of  ICRP standards. For stent 188Re with initial activity of 1 mCi initial absorbed dose rate in plaque is equal to 9.35´10-6 Gy/s, maximum of absorbed dose in plaque after 28 days, is almost 83 cGy and maximum of  effective equivalent dose rate in plaque, with the weight factors, reported by ICRP60, approximately equal to 4.5´10-7 Sv/s  was obtained. Therefore, for accessing to the suitable dose of brachytherapy, the primary activity of radioactive stents should be considered about 24-30 mCi. Hence, the achievement dose of gamma ray of 188Re will be 0.27-0.32 Gy that this amount is much less than threshold of dose of gamma risk. This feature permits using 188Re source for therapeutic use because of beta particles emitted from them. In addition, because of having gamma ray, it is simultaneously used for diagnostic use and as gamma camera.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Intravascular barachytherapy
  • Radioactive stent
  • Artery Stenosis
  • Monte Carlo simulation
  • Dose calculation
[1] D. Kasper, D. Longo. Harrisons Principles Of Internal Medicine Disorders Of The Cardiovascular system. McGraw-Hill Education, (2015). [2] F.M. Khan. The Physics of Radiation Therapy. Wolters Kluwer ,Lippincott Williams & Wilkins, (2014). [3] A.D. Michaels, K. Chatterjee. Angioplasty versus bypass surgery for coronary artery disease. Circulation 106 (2002) e187–e190. [4] D.D. Sood, A.V.R. Reddy, N. Ramamoorthy. Fundamentals Of Radiochemistry. IAEA, (2010). [5] A. Hefner. Radiation risk to patient from intracoronary brachytherapy. IAEA 32 (2001).ا [7] J.V.a.J. Pérez-Calatayud. A PRACTICAL GUIDE TO QUALITY CONTROL OF BRACHYTHERAPY EQUIPMENT. ESTRO (2004). [9] C. Streffer. "The ICRP 2007 recommendations," Radiation protection dosimetry. (2007) 127–207. [10] M. Konior, E. Iller. Classic Radionuclide 188W/188Re Generator. Modern Chemistry & Applications 2 (2015). [11] H. e. al. "Method Of Making a Radioactive Stent", United Stent Patent. 10 (2002). [12] K. Kumar, "Anatomy of the human coronary arterial pulsation," J. Anat. Soc. India. 52 (2003) 24–27. [13] M. Imani, A.M. Goudarzi, D.D. Ganji and A.L. Aghili. "The comprehensive finite element model for stenting: The influence of stent design on the outcome after coronary stent placement," Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 51 (2013) 639–648. [14] A. Arab, C. Bode, C. Hehrlein. The radioactive stent-any chance of a resurrection. European heart journal 15 (2001) 1245–1247. [15] A. Karimian, and S. Saghamanesh. "A dosimetry evaluation of 90y-stent implantation in intracoronary radiation treatment," Nuclear Technology and Radiation Protection. 28 (2013) 278–283.