اندازه‌گیری میزان دز ژل پرتو داده شده در پرتودرمانی خارجی به ‌کمک دستگاه اپتیکال‌ سی‌ تی

نویسندگان

1 گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، مازندران

2 دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، مازندران

چکیده

در این تحقیق به‌منظور مطالعه، از ژل پلیمر  MAGIC-fجهت تعیین میزان دز جذبی به روش پرتودرمانی خارجی استفاده شده است. ژل MAGIC-f در شرایط نرمال فشار و دما ساخته شده و تحت تابش دستگاه شتاب‌دهنده خطی زیمنس پریموس با انرژی 6 مگاولت در میدان 10×10 سانتی‌مترمربع و در عمق 10 سانتی‌متری قرار گرفته است. ضمن شبیه‌سازی سر دستگاه شتاب‌دهنده به‌روش مونت‌کارلو با کد BEAMnrc، درصد دز عمقی (PDD) و پروفایل دز در میدان‌های مختلف 4×4 ، 6×6 و 10×10 سانتی‌مترمربع با کد DOSXYZnrc محاسبه شده است. هم‌چنین پس از پرتودهی ژل، خوانش ژل توسط دستگاه سی تی اپتیکی (OCT) طراحی و ساخته شده در آزمایشگاه هسته‌ای دانشگاه مازندران انجام شده است. نتایج حاصل از کار تجربی و شبیه‌سازی انجام شده حاکی از این است که نمودار PDD و پروفایل دز با میزان خطای حداکثر 2% انطباق بسیار خوبی داشته و این نتایج تأییدی بر دقت و کارایی دستگاه OCT طراحی شده در خوانش دز در پرتودرمانی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Calculation of gel dose after external radiation therapy using optical CT

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mahdavi 1
  • Ali Shabestani Monfared 2
  • zeinab Abdi 1
  • Masoomeh Hosseinnezhad 1
  • Mohammad Davoodi 2
چکیده [English]

In this study, the MAGIC- f polymer gel was used to determine the absorbed dose by external radiation therapy. The MAGIC- f gel was made under normal pressure and temperature conditions and irradiated with a Siemens 6MV linear accelerator at 10 × 10 cm2 and at a depth of 10 cm. While simulating the head of the accelerator unit by the Monte Carlo method with BEAMnrc code, the percentage depth dose (PDD) and dose profile is calculated in different fields of 4 × 4, 6 × 6 and 10×10 cm2 with DOSXYZnrc code. Also after gel irradiation, the gel readings were performed by CT optical apparatus and made at the Nuclear Laboratory of Mazandaran University. The results of the experimental and simulation results show that the PDD diagram and dose profile are in good agreement with the maximum error rate of 2% and these results confirm the accuracy and efficiency of the OCT device designed for dose reading in radiation therapy.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • External radiation
  • MAGIC- f polymer gel
  • Absorbed Dose
  • Monte Carlo method
  • Percentage depth dose (PDD)
  • Optical CT(OCT)
[1] M. McJury, M. Oldham, V.P. Cosgrove, P.S. Murphy, S. Doran, M.O. Leach and S. Webb. Radiation Dosimetry Using Polymer Gels: Methods and Application, The British Journal of Radiology, 73 (2000) 919–929. [2] C. Baldock, Y. De Deene, S. Doran, G. Ibbott, A. Jirasek, M. Lepage, K.B. McAuley, M. Oldham and L.J. Schreiner. Polymer Gel Dosimetry, Phys. Med. Biol.55 (2010) R1–R63. [3] T. Marques, M. Schwarcke, C.E. Garrido, O. Baffa and P. Nicolucci. Dosimetric Properties of MAGIC-f Polymer Gel Assessed to Radiotherapy Clinical Beams, In Journal of Physics: Conference Series, 250(1) (2010) 012012. [4] Y. Watanabe, L. Warmington and N. Gopishankar. Three-Dimensional Radiation Dosimetry Using Polymer Gel and Solid Radiochromic Polymer: From Basics to Clinical Applications. World Journal of Radiology, 9(3) (2017) 112–125. [5] J.G. Fujimoto, C. Pitris, S.A. Boppart andM.E. Brezinski. Optical Coherence Tomography: An Emerging Technology for Biomedical Imaging and Optical Biopsy. Neoplasia, 2(1-2) (2000) 9–25. [6] M. Mahdavi, M. Hosseinnezhad and S.R.M. Mahdavi. Development of an Advanced Optical Coherence Tomography System for Radiation Dosimetry, Iranian Journal of Medical Physics, 15(4) (2018) 243–250. [7] M. Oldham. Optical-CT Scanning of Polymer Gels. In Journal of Physics: Conference Series 3(1) (2004) 122. [8] M. Schwarcke, T. Marques, C. Garrido, P. Nicolucci and O. Baffa. MAGIC-f Gel in Nuclear Medicine Dosimetry: Study in an External Beam of Iodine-131. In Journal of Physics: Conference Series 250(1) (2010) 012082. [9] K. Jabbari, H.S. Anvar, M.B. Tavakoli and A. Amouheidari. Monte Carlo Simulation of Siemens Oncor Linear Accelerator with Beamnrc and DosxyZnrc Code. Journal of Medical Signals and Sensors, 3(3) (2013) 172. [10] J.P. Fernandes, B.F. Pastorell, D.B. de Araujo and O. Baffa. Formaldehyde Increases MAGIC Gel Dosimeter Melting Point and Sensitivity, Physcis in Medicine and Biology, 53(4) (2008) 53–58. [11] M. Hoseinnezhad, M. Mahdavi, S.R.M Mahdavi and M. Mahdavizade. An Investigation of the Effect of Gold Nanoparticles with Different Concentrations on Increasing Absorbed Dose: an Empirical and Simulation Study, Journal of Radiotherapy in Practice 18(2) (2019) 191–197. [12] M. Davoudi, A.S. Monfared and M. Rahgoshay. The Comparison Between 6 MV Primus LINAC Simulation Output Using EGSnrc and Commissioning Data, Journal of Radiotherapy in Practice, 17(3) (2018) 302–308.