محاسبه کسرجذبی ویژه و فاکتور S برای دزیمتری داخلی رادیونوکلوئید لوتشیوم-177 در فانتوم زوبال با استفاده از کد مونت کارلوGATE

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی هسته‌ای- پرتوپزشکی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران

3 گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران

چکیده

کسر جذبی ویژه یکی از پارامترهای مهم جهت تخمین دز داخلی می‌باشد. در این مقاله کسر جذبی ویژه تعدادی از ارگان‌های بدن با استفاده از فانتوم وکسلی زوبال محاسبه گردیده است. از کد مونت کارلوی GATE ورژن 7.2 برای شبیه‌سازش فوتون‌ها و الکترون‌های تک انرژی مربوط به رادیوایزوتوپ لوتشیوم-177 استفاده شده است. سه ارگان کلیه، کبد و طحال به عنوان ارگان چشمه در این شبیه‌سازی در نظر گرفته شده‌اند و کسر جذبی ویژه این ارگان‌های چشمه با مقادیر بدست آمده از داده‌های مطالعات قبلی مقایسه شده‌اند. در بیشتر داده‌ها، اختلاف‌ قابل قبول می‌باشد و بیشترین مقدار درصد اختلاف نسبی نتایج این مطالعه و مطالعات قبلی، مربوط به فوتون‌ با انرژی  keV71 و در حالتی که طحال و کبد به عنوان ارگانهای چشمه و هدف در نظر گرفته شده‌ بودند، برابر با 41% بدست آمد. با استفاده از مقادیر SAF بدست آمده، فاکتور S[1] که برای محاسبات دزیمتری در روش MIRD مورد استفاده قرار می گیرد، محاسبه و ارائه گردید.
 


کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Calculation of Specific Absorbed Fraction and S Factor for internal dosimetry of 177Lu in Zubal phantom using GATE Monte Carlo code

نویسندگان [English]

  • Seyed Ahmad Sahafi-Pour 1
  • Elham Saeedzadeh 1
  • Seyed Pejman Shirmardi 2
  • Mahdi Sadeghi 3
  • Samaneh Baradaran 2
1 Department of Radiation Medical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), Tehran, Iran
3 Medical Physics Department, School of Medicine, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Specific absorbed fraction is one of the important parameters for estimating the internal dose. In this paper, the specific absorbed fraction for a number of body organs has been calculated using the Zubal Voxel phantom. The GATE Monte Carlo code version 7.2 was used to simulate the single-energy photons and electrons related to the radioactive isotope 177Lu. kidney, liver, and spleen were considered as source organs in this simulation and the specific absorbed fractions of these source organs were compared with the values ​​obtained from previous studies. The most relative difference between the values of this study and previous studies was observed to be 41% and related to the photons with the energy of 71 keV when the spleen and liver were considered as the source and target organs, respectively. In most data, discrepancies are acceptable and the obtained data are consistent with the previous data and have been verified. Using the data obtained from this study, the S-factors used for dosimetric calculations in the MIRD method were calculated and presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Specific absorption fraction
  • S factor
  • GATE code
  • MIRD
  • Internal dosimetry
  • Zobal phantom

مراجع

 1. I. G. Zubal, C. R. Harrell, E. Q. Smith, Z. Rattner, G. Gindi, P. B. Hoffer. Computerized threedimensiona segmented human anatomy. Med. Phys. 21 (1994) 299-302.
2. R. G. Dale, Dose-rate effects in targeted radiotherapy. Phys. Med. Biol. 41 (10) (1996) 1871-1884.
3. S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis, H. Araujo, P. Arce, M. Asai, D. Axen, S. Banerjee, G. Barrand, F. Behner, L. Bellagamba, J. Boudreau, L. Broglia, A. Brunengo, H. Burkhardt, S. Chauvie, J. Chuma, R. Chytracek, G. Cooperman, G. Cosmo, P. Degtyarenko, A. Dell'Acqua, G. Depaola, D. Dietrich, R. Enami, A. Feliciello, C. Ferguson, H. Fesefeldt, G. Folger, F. Foppiano, A. Forti, S. Garelli, S. Giani, R. Giannitrapani, D. Gibin, J.J. Gómez Cadenas, I. González, G. Gracia Abril, G. Greeniaus, W. Greiner, V. Grichine, A. Grossheim, S. Guatelli, P. Gumplinger, R. Hamatsu, K. Hashimoto, H. Hasui, A. Heikkinen, A. Howard, V. Ivanchenko, A. Johnson, F.W. Jones, J. Kallenbach, N. Kanaya, M. Kawabata, Y. Kawabata, M. Kawaguti, S. Kelner, P. Kent, A. Kimura, T. Kodama, R. Kokoulin, M. Kossov, H. Kurashige, E. Lamanna, T. Lampén, V. Lara, V. Lefebure, F. Lei, M. Liendl, W. Lockman, F. Longo, S. Magni, M. Maire, E. Medernach, K. Minamimoto, P. Mora de Freitas, Y. Morita, K. Murakami, M. Nagamatu, R. Nartal. Geant4-a simulation toolkit.Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 506 (2003) 250-303.
4. S. Jan, G. Santin, D. Strul, S. Staelens, K. Assie, D. Autret, S. Avner, R. Barbier, M. Bardies, P. M. Bloomfield, D. Brasse, V. Breton, P. Bruyndonckx, I. Buvat, A. F. Chatziioannou, Y. Choi, Y. H. Chung, C. Comtat, D. Donnarieix, L. Ferrer, S. J. Glick, C. J. Groiselle, D. Guez, P.-F. Honore, S. KerhoasCavata, A. S. Kirov, V. Kohli, M. Koole, M. Krieguer, D. J. van der Laan, F. Lamare, G. Largeron, C. Lartizien, D. Lazaro, M. C. Maas, L. Maigne, F. Mayet, F. Melot, C. Merheb, E. Pennacchio, J. Perez, U. Pietrzyk, F. R. Rannou, M. Rey, D. R. Schaart, C. R. Schmidtlein, L. Simon, T. Y. Song, J.-M. Vieira, D. Visvikis, R. Van de Walle, E. Wieers, C. Morel. GATE: a simulation toolkit for PET and SPECT. Phys. Med. Biol. 49 (2004) 4543–4561.
5. D. Visvikis, M. Bardies, S. Chiavassa, C. Danford, A. Kirov, F. Lamare, L. Maigne, S. Staelens, R. Taschereau. Use of the GATE Monte Carlo package for dosimetry applications. Nucl. Instrum. Methods A. 569 (2006) 335‑340.
6. K. Assié, I. Gardin, P. Véra, I. Buvat. Validation of the Monte Carlo simulator GATE for indium‑111 imaging. Phys. Med. Biol. 50 (2005) 3113‑3125.
7. C. O. Thiam, V. Breton, D. Donnarieix, B. Habib, L. Maigne, Validation of a dose deposited by low‑energy photons using GATE/GEANT4. Phys. Med. Biol. 53 (2008) 3039‑3055.
8. R. Loevinger, T. F. Budinger, E. E. Watson. MIRD Primer for Absorbeded Dose Calculations. Society of Nuclear Medicine, New York, 1988.
9. W. E. Bolch, K. F. Eckerman, G. Sgouros, Thomas SR. MIRD pamphlet No 21: A generalized schema for radiopharmaceutical dosimetry– standardization of nomenclature. J. Nucl. Med. 50 (2009) 477‑484.
10. ICRP 89 Adult Male https://www.doseinfo-radar.com/RADARphan.html.
11. M. Chauvin, D. Borys, F. Botta, P. Bzowski, J. Dabin, A. M Denis-Bacelar, A. Desbrée, N. Falzone, B. Q. Lee, A. Mairani, Alessandra Malaroda, G. Mathieu, E. McKay, E. Mora-Ramirez, A. P. Robinson, D. Sarrut, L. Struelens, A. Vergara Gil, M. Bardiès. OpenDose: Open-Access Resource for Nuclear Medicine Dosimetry. J. Nucl. Med. 61 (10) (2020) 1514-1519.
12. G. Santin, D. Strul, D. Lazaro, L. Simon, M. Krieguer, M. Vieira, V. Breton, C. Morel. GATE: a Geant4-based simulation platform for PET, SPECT integrating movement and time management IEEE Trans. Nucl. Sci. 50 (2003) 1516-1521. 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار