اثر حفاظ آلومينيوم-سرب در پرتودرماني حين جراحي (IORT) سينه

The effect of an Al-Pb shielding disc in a breast IORT

پرتودرماني حين عمل جراحي روش نسبتاً جديد تابش مستقيم پرتوهاي يونيزان به تومور و يا بستر آن در حين عمل جراحي است. به منظور درمان مناسب هدف مورد نظر، لازم است كه منحني دوز تابشي و حفاظ استفاده شده براي حفاظت بافت و ارگان‌هاي سالم مورد بررسي قرار گيرد. بويژه پرتودرماني حين جراحي سينه نيازمند حفاظت بافت-هاي زير حجم هدف مانند قلب و ريه مي‌باشد. اين كار با قرار دادن ديسك حفاظ بين سينه باقي‌مانده و ماهيچه قفسه سينه توسط جراح انجام مي‌شود. هدف از اين تحقيق بررسي اثر ديسك حفاظ بر حفظ ريه‌ها از پرتوگيري مي‌باشد. با استفاده از كد MCNPXهندسه شبيه‌سازي شده (بافت سينه، حفاظ و ريه) به صورت سه استوانه هم مركز كه در چگالي و تركيب مواد با هم متفاوت هستند در نظر گرفته شد. قطر استوانه‌ها 15 سانتيمتر و پرتو الكتروني تك انرژي با قطر 5 سانتيمتر بالاي استوانه‌ها در نظر گرفته شد. نتايج نشان مي‌دهد اين طرح حفاظ براي توقف كامل پرتوهاي الكتروني در راستاي عمق حفاظ آلومينيوم-سرب مفيد است. در نتايج براي انرژي‌هاي بالاي 6 مگاالكترون ولت دو پيك مشاهده شد كه به سبب الكترون‌هاي پس پراكنده از ديسك مي‌باشد. يافته‌هاي اين تحقيق نشان مي‌دهد كه ديسك آلومينيوم-سرب نقش مهمي در حفاظت ريه‌ها براي انرژي‌هاي بالاي 6 مگاالكترون ولت بازي مي‌كند از طرف ديگر الكترون‌هاي پس پراكنده دوز ناحيه هدف را افزايش مي‌دهد. اين تغيير توزيع دوز در ناحيه هدف نيازمند بازنگري و تغيير در طراحي درمان است.

Intraoperative radiation therapy (IORT) is a relatively new way to give radiation therapy. During surgery to remove tumor, radiation is given as a single dose directly to the area where the cancer used to be. In order to properly treat the desired volume, it is necessary to take into account the surface dose, the depth dose curve, and the type of shield used to protect healthy organs and tissues. In particular, breast IORT requires the protection of the tissues underneath the target volume, such as the heart and lungs. This is achieved by the surgeon positioning a shielding disk between the residual breast and the pectoralis fascia. The aim of this study is to investigate the influence of using shielding discs on preserving lungs from radiation exposition. Simulations were carried out by MCNPX code. The geometric configuration of the simulation set consists in a cylindrical simmetric configuration in which 3 cylinders differing on constitution (densities and material composition) and height are displaced one on another along the central axis. They are all 15 cm diameter cylinders. A 5 cm diameter monoenergetic electron beam also centered the top of the cylinders.The results show that this shielding arrangement is useful to fully stop the electron beam along the Al-Pb depth. The two peaks in results, observed for energies above 6 MeV, are due to the electron reflection in the discs.The obtained results point outthat Al-Pb discs do play an important role on preventing higher doses to the lung for electron beam energies above 6 MeV; on the other hand backscattered electrons increase dose levels at irradiation target area. This change on dose distribution at irradiation target area demands an alteration on treatment planning.