طراحی و ساخت گريد بر اساس مدل راديوبيولوژيكی مناسب پاسخ به دز جهت استفاده در تكنيک پرتو درمانی گريد تراپی با استفاده از محاسبات مونت كارلو و دزيمتری عملی ميدانهای كوچک
[پایان نامه]
سميه غلامی
دانشگاه علوم پزشكی تهران، دانشكده پزشكی
۱۳۹۵
۱۵۶ص.
جدول نمودار
سي دي
دکتری تخصصی(PHD)
فیزیک پزشکی
۱۳۹۴/۱۲/۱۷
۱۹/۵۴
مقدمه و هدف: گرید تراپی یک روش درمانی در رادیوتراپی است که پاسخ کلینیکی خوبی برای تومورهای پیشرفته و بزرگ نشان داده است. در این تکنیک درمانی از دزهای بالا در یک جلسه (Gy20-10) در مقایسه با روش استاندارد در رادیوتراپی (Gy2 در هر جلسه) استفاده میشود در حالیکه با بکارگیری یک بلاک گرید که شامل تعدادی سوراخ است بیم پرتویی پهن به تعدادی بیم پرتویی باریک و مدادی تبدیل می شود. در این مطالعه، با توجه به نسبت درمانی محاسبه شده برای بلاک گرید بر اساس مدل های رادیوبیولوژیکی و محاسبات نسبت بقای سلولی، طراحی بهینه ای برای گرید، ارائه شد. گرید با طراحی بهینه ساخته و خصوصیات دزیمتری آن اندازه گیری شد.روش کار: از کد مونت کارلو Geant4 برای شبیه سازی توزیع دز حاصل از شتابدهنده Varian2100C، استفاده شد. پروفایل توزیع دز حاصل از 25 گرید با اندازه قطر سوراخهای مختلف (cm5/1، cm 25/1،cm0/1،cm75/. و cm5/.) و فاصله ی متفاوت بین سوراخها (cm1/2، cm0/2،cm9/1،cm8/1 و cm7/1) از محاسبات مونت کارلو بدست آمد. پارامترهای درمانی مانند فاکتور هندسی حفاظت از بافت نرمال (GSF) و نسبت درمانی (TR) برای گرید های مختلف با استفاده از دو مدل رادیوبیولوژیکی خطی-توانی (LQ) و هاگ-کلر(H-K) محاسبه شدند. درستی محاسبات TR با توجه به اطلاعات کلینیکی به چاپ رسیده از 232 بیمار ، که با گرید درمان شده بودند، نشان داده شد. علاوه بر این، نسبت مساحت باز گرید به مساحت زیر بلاک (O/B) به عنوان یک پارامتر هندسی برای طراحی هر گرید در نظر گرفته شد. با توجه به پارامترهای محاسبه شده، بلاک گرید طراحی و ساخته شد. خصوصیات دزیمتری این گرید با استفاده از اندازه گیری با اتاقک یونیزاسیون در فانتوم آب، فیلم گاف کرومیکEBT3 و اندازه گیری با ترمولومینسانس (TLD) در فانتوم جامد معادل آب اندازه گیری شد.یافته ها: نتایج حاصل از اطلاعات کلینیکی نشان میدهد پاسخ درمانی گرید با افزایش مقاومت پرتویی تومور، افزایش می یابد. همچنین با توجه به محاسبات ، بلاک گریدهایی با قطر سوراخ بین ./1 سانتی متر تا 25/1 سانتی متر و فاصله 7/1یا 8/1 سانتی متر ممکن است پارامترهای درمانی مطلوب تری نسبت به طرح های دیگر داشته باشند. برای گرید بهینه پیشنهاد میشود که مقدار O/B به یک نزدیک باشد. همچنین حداقل مقدار GSF مطلوب است. فاکتور خروجی گرید(cGy/MU)، مقدار 86/.،87/. و 83/. به ترتیب برای اندازه گیری با اتاقک یونش، دزیمتر ترمولومینسانس و فیلم گاف کرومیک بدست آمد. توافق خوبی (در حد 5%±) در استفاده از دزیمترهای مختلف در اندازه گیری خصوصیات دزیمتری بلاک (منحنی درصد دز عمقی ، پروفایل های عرضی دز و ...) گرید ساخته شده بدست آمد. استفاده از مدلهای رادیوبیولوژیکی مختلف تفاوتی در حد 2% در محاسبات ایجاد نمودند. بحث و نتیجه گیری: در این مطالعه نشان داده شد که محاسبات مونت کارلو میتواند به عنوان یک ابزار سودمند در طراحی بلاک گرید برمبنای پارامترهای درمانی باشد. گر چه در اینجا هدف طراحی و ساخت گرید بلاک بهینه است ، می توان با روشی مشابه ، طراحی گرید مجازی را نیز بهینه نمود.