اعتبارسنجی و مقایسه نتایج دز فانتوم سر شبیه سازی شده با کد مونت کارلوی GATEو دزیمتر ترمولومینسانس در تصویربرداری PET-CT

نوع مقاله : مقاله کنفرانسی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات تابش، بخش مهندسی هسته‌ای، دانشگاه شیراز، شیراز، فارس، ایران

2 بخش مهندسی هسته‌ای، دانشگاه شیراز، شیراز، فارس، ایران

3 بخش پزشکی هسته‌ای، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، فارس، ایران

چکیده

دزیمتری ویژه‌ بیمار یک امر مهم در پزشکی هسته‌ای است که با روش‌های مختلف به‌صورت کلینیکی و تحقیقاتی انجام می‌گردد. از میان روش‌های ارائه شده تکنیک مونت‌کارلو به‌دلیل دقت بالایی که دارد جایگاه ویژه‌ای را دربر گرفته است اما به‌دلیل زمان محاسباتی بالا هنوز به‌صورت کلینیکی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. این روش می‌تواند در دزیمتری هندسه‌های پیچیده هم‌چون بیمار مورد استفاده قرار گیرد ولی قبل از آن اعتبار بخشیدن به نتایج این کدها حائز اهمیت می‌شود. این پژوهش به بررسی روند اعتبارسنجی کدهای مونت‌کارلو می‌پردازد و با اندازه‌گیری عملی در تصویربرداری PET/CT به‌وسیله‌ فانتوم سر و دزیمتر TLD و مقایسه‌ آن با نتایج شبیه‌سازی کد GATE مرحلهی اول را انجام می‌دهد. در مراحل بعدی شبیه‌سازی فانتوم 110 ICRP در دو حالت مختلف ریه به ریه و کبد به ریه با توجه به روش MIRD انجام می‌شود و خروجی فاکتور S با کد مونت‌کارلو GATE و MCNPX به‌دست می‌آید و با نتایج مطالعات پیشین مقایسه می‌گردد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی و اندازه‌گیری عملی نزدیکی مناسبی را با دقت بالا نشان می‌دهند و به جایگاه ویژه‌ کدهای مونت‌کارلو در دزیمتری هندسه‌های پیچیده هم‌چون بیمار تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Validation and comparison the dose results of simulated head phantom by GATE Monte Carlo code with Thermoluminescent dosimeter responses in PET imaging

نویسندگان [English]

  • Sedigheh Sina 1
  • Mehrnoosh Karimi-Pourfard 2
  • Maryam Sadeghi 2
  • Seyed Mohammad Entezarmahdi 2
  • Mehrsadat Alavi 3
1 Radiation Research Center, Department of Nuclear Engineering, Shiraz University, Shiraz, Fars, Iran
2 Department of Nuclear Engineering, Shiraz University, Shiraz, Fars, Iran
3 Department of Nuclear Medicine, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Fars, Iran
چکیده [English]

Patient dosimetry plays the essential role in nuclear medicine performed with various method in clinical and research approaches. There are many methods for internal dosimetry which Monte Carlo code with high accuracy has the crucial place compare to others. The principle reason that Monte Carlo couldn’t performed as the clinical method is the high computation time. This method could be use in the complex geometry such as patient but before the implementation of the code, accreditation should be done. This paper aim to present the method of validation the Gate Monte Carlo codes in PET nuclear medicine. The researches were carried out with experimental tests by head and TLD dosimeters and the results were compared with GATE outputs at the same geometry. In the second steps, ICRP110 phantom in two state of lunge to lunge as a source to target organ and liver to lung considered the MIRD internal dosimetry method had been simulated. The S factor were the results of the simulation codes compared with MCNPX Monte Carlo results in the same conditions. The result has shown the accordance between the simulation and experimental data with high accuracy and highlights the role of Monte Carlo in complex geometry as the high accurate and validate methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Internal dosimetry
  • Phantom
  • Simulation
  • GATE
  • TLD
  1. L. Ferrer, N. Chouin, A. Bitar, A. Lisbona, M. Bardiès. Implementing dosimetry in GATE: Dose-point kernel validation with GEANT4 4.8. 1. Cancer Biother. Radiopharm 22 (1 ((2007) 125-129.
  2. A. A. Parach, H. Rajabi, M. A. Askari. Assessment of MIRD data for internal dosimetry using the GATE Monte Carlo code. Radiat. Environ. Biophys. 50 (3) (2011) 441-450.
  3. R. C. Walker, G. T. Smith, E. Liu, B. Moore, J. Clanton, M. Stabin. Measured human dosimetry of 68Ga-DOTATATE. J. Nucl. Med. 54 (6) )2013) 855-860.
  4. A. E. Besemer, Y. M. Yang, J. J. Grudzinski, L. T. Hall, B. P. Bednarz. Development and validation of RAPID: A patient-specific Monte Carlo three-dimensional internal dosimetry platform. Cancer Biother. Radiopharm 33 (2018) 155-165.
  5. J. A. Thie. Understanding the standardized uptake value, its methods, and implications for usage. J. Nucl. Med. 45 (9) (2004) 1431-1434.
  6. S. Neira, J. Guiu-Souto, P. Díaz-Botana, P. Pais, C. Fernández, V. Pubul, Á. Ruibal, C. Candela-Juan, A. Gago-Arias, M. Pombar, J. Pardo-Montero. Quantification of internal dosimetry in PET patients: individualized Monte Carlo vs generic phantom-based calculations. Med Phys. 47 (9) (2020) 4574-4588.
  7. H. Cramer. Mathematical Methods of Statistics. Princeton University Press, Princeton, NJ, 1999.