محاسبه نسبت دز جذبي بافت هاي مختلف به آب براي شتابدهنده هاي درماني الكتا 25 مگاولتي و زيمنس 6 مگاولتي

Calculation of the ratio of absorbed dose to different tissues to water for medical accelerators of Electa 25MV and Siemens 6MV

در اين مقاله نسبت دز جذب شده در بافت­ هاي ماهيچه، خون و استخوان نسبت به آب براي شتابدهنده­ هاي درماني الكتا 25 مگاولتي و زيمنس 6 مگاولتي با استفاده از روش تحليلي مبتني بر نظريه حفره و شبيه ­سازي مونت كارلو محاسبه شده است. براي تاييد صحت اين روش ­ها، نسبت دز جذبي در هوا به آب در ميدان تابشي كبالت-60 به ­صورت تجربي در آزمايشگاه استاندارد ثانويه اندازه ­گيري شد. اختلاف نسبي ميان نتايج محاسبات و اندازه­ گيري­ ها كم­تر از 10% است كه صحت روش محاسباتي و شبيه­ سازي را تاييد مي­ كند. نسبت دز جذبي در ماهيچه و خون به آب به دليل نزديكي ساختار اتمي و چگالي اين دو بافت به آب، در حدود يك است. نسبت دز جذبي در استخوان به آب به ترتيب 0/96 و 0/91 در ميدان تابشي شتابدهنده­ هاي درماني الكتا 25 مگاولتي و زيمنس 6 مگاولتي محاسبه شد كه ناشي از اختلاف ساختار اتمي و چگالي استخوان و آب است. همچنين نتايج به­ دست آمده نشان مي­ دهند كه نسبت دز جذبي در بافت­ هاي مختلف نسبت به آب به انرژي ميدان تابشي نيز بستگي دارد. نتايج اين مقاله مي تواند در تعيين دز جذبي در ارگان­ هاي مختلف بدن در برنامه طراحي درمان مفيد باشد.

In this paper, the ratio of adsorbed dose to the tissues of muscle, blood and bone to water for medical accelerators of Electa 25MV and Siemens 6MV is calculated using an analytical method based on cavity theory and Monte Carlo simulation. To confirm the validation of these methods, the ratio of absorbed dose to air to water was determined experimentally for radiation field of 60Co in Secondary Standard Dosimetry Laboratory (SSDL). The relative difference between the measured value and calculated values was less than 10% which confirms the validation of analytical and simulation methods. The ratio of absorbed dose to muscle and blood to water is close to unity due to their atomic composition and density similar to water. The ratio of absorbed dose to bone to absorbed dose to water is calculated 0.96 and 0.91 for radiation fields of Electa 25MV and Siemens 6MV, respectively due to the discrepancy between atomic composition and density of bone and water. Further, the obtained results reveals that the ratio of absorbed dose to different tissues to absorbed dose to water is depended on radiation field energy. The results of this paper can be useful to determine the absorbed dose delivered to an organ in a treatment planning systems.