شبیه‌سازی شتاب‌ دهنده پرتو درمانی حین عمل LIAC به همراه اپلیکاتور شکل دهنده باریکه بااستفاده از محاسبات مونت‌کارلو

حیدرلو, نعمت‌الله; باغانی, حمیدرضا; آقامیری, سید محمود رضا; مهدوی, سید ربیع

شبیه‌سازی شتاب‌ دهنده پرتو درمانی حین عمل LIAC به همراه اپلیکاتور شکل دهنده باریکه بااستفاده از محاسبات مونت‌کارلو

نویسندگان

نعمت‌الله حیدرلو ¹

حمیدرضا باغانی ¹

سید محمود رضا آقامیری ¹

سید ربیع مهدوی ²

¹ گروه پرتوپزشکی، دانشکده مهندسی هسته‌ای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

² گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران

چکیده

پرتو درمانی حین عمل با استفاده از الکترون یکی از روش‌های پرتو درمانی است که در طی یک جلسه با اعمال دز زیاد به بیمار و در حین جراحی صورت می‌پذیرد. یکی از اپلیکاتور‌هایی که اخیراً در این روش مورد استفاده قرار می‌گیرد، اپلیکاتور شکل دهنده باریکه است که کاربرد قابل ‌توجهی در درمان تومورهای بزرگ دارد. در این پژوهش خصوصیات دزسنجی باریکه الکترون حاصل از شتاب‌ دهنده پرتو درمانی حین عمل LIAC به همراه این اپلیکاتور با استفاده از شبیه‌سازی مونت ‌کارلو توسط کد MCNP < /span> مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داد که باریکه الکترون حاصل از اپلیکاتور شکل دهنده باریکه از خصوصیات دزسنجی مطلوبی برخوردار است، به ‌طوری ‌که می‌توان این اپلیکاتور را برای استفاده در مقاصد بالینی مد نظر قرار داد. به علاوه توافق مطلوب میان نتایج حاصل از شبیه‌سازی و اندازه‌گیری عملی، استفاده از روش مونت ‌کارلو را برای تعیین پارامترهای دزسنجی باریکه الکترون پرتو درمانی حین عمل مورد تائید قرار می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

پرتو درمانی حین عمل

اپلیکاتور شکل دهنده باریکه

شبیه‌سازی مونت ‌کارلو

شتاب‌ دهنده اختصاصی LIAC

عنوان مقاله English

Monte Carlo based simulation of LIAC intraoperative radiotherapy accelerator along with beam shaper applicator

نویسندگان English

N Heidarloo ¹

H R Baghani ¹

S M R Aghamiri ¹

S R Mahdavi ²

چکیده English

Intraoperative electron radiotherapy is one of the radiotherapy methods that delivers a high single fraction of radiation dose to the patient in one session during the surgery. Beam shaper applicator is one of the applicators that is recently employed with this radiotherapy method. This applicator has a considerable application in treatment of large tumors. In this study, the dosimetric characteristics of the electron beam produced by LIAC intraoperative radiotherapy accelerator in conjunction with this applicator have been evaluated through Monte Carlo simulation by MCNP code. The results showed that the electron beam produced by the beam shaper applicator would have the desirable dosimetric characteristics, so that the mentioned applicator can be considered for clinical purposes. Furthermore, the good agreement between the results of simulation and practical dosimetry, confirms the applicability of Monte Carlo method in determining the dosimetric parameters of electron beam intraoperative radiotherapy

کلیدواژه‌ها English

intraoperative radiotherapy (IORT)

beam shaper applicator

Monte Carlo simulation

LIAC dedicated accelarator

1. C G Willett, B G Czito, and D S Tyler, J. Clin. Oncol. 25 (2007) 971.
2. L B Harrison, B D Minsky, W E Enker, B Mychalczak, J Guillem, P B Paty, L Anderson, C White, and A M Cohen, Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 42 (1998) 325.
3. C G Willett, Int. J. Clin. Oncol. 6 (2001) 209.
4. H R Baghani, et al., Phys. Med. 31 (2015) 37.
5. F A Calvo, et al., Ecancermedical science 7 (2013) 339.
6. A Soriani, et al., Med. Phys. 39 (2013) 6080.
7. G Felici, A Ciccotelli, V Iacoboni, F De Angelis, N Mangiaracina and A Gava, (2014) U.S. Patent 8791437
8. S I T, “Sordina IORT Technologies”, Sordina (2015).
9. E K Sergio-Righi, G Felici, F D Martino, J. Appl. Clin. Med. Phys. 14 (2013).
10. A Soriani, G Felici, M Fantini, M Paolucci, O Borla, G Evangelisti, M Benassi and L Strigari, Med. Phys. 37 (2010) 995.
11. Bilancia and G Felici, “Sordina IORT Technologies”, Sordina (2014).
12. J S Hendricks, et al., Los Alamos National Laboratory, LA-UR-08-2216 (2008).
13. G Iaccarino, L Strigari, M D Andrea, L Bellesi, G Felici, A Ciccotelli, M Benassi and A Soriani, Phys. Med. Biol. 56 (2011) 4579.
14. D A Low and J F Dempsey, Med. Phys. 30 (2003) 2455.
15. H R Baghani, S M R Aghamiri, S R Mahdavi, M E Akbari and H R Mirzaei. J. Appl. Clin. Med. Phys. 16 (2015) 5017.
16. N Heidarloo, H R Baghani, S M R Aghamiri and S R Mahdavi, JMUMS 26 (2016) 212.
17. D Chang, F Lasley, I Das, M Mendonca and J Dynlacht, in, “Basic Radiotherapy Physics and Biology” Springer (2014) 77.