تعيين ضريب تضعيف جيوه جهت طراحي سيستم شيلدينگ جيوه براي بيماران تحت درمان با راديوتراپي

Determination of Mercury Attenuation Coefficient for Mercury Shielding for Radiotherapy Patients

زمينه و هدف: هدف از راديوتراپي رساندن دوز لازم به تومور و حفاظت ارگانهاي سالم اطراف تومور است. بدين منظور و جهت ايجاد توزيع دوز مناسب از تعديل كننده ها و يا جبران كننده هاي اشعه استفاده مي شود. بنابراين دانستن ضريب تضعيف ماده مورد استفاده براي محاسبات درمان ضروري است. روش بررسي: در اين مطالعه، جيوه به عنوان ماده اي مناسب براي شيلدينگ در راديوتراپي معرفي شده است و همچنين يك روش جديد براي محاسبه ضريب تضعيف خطي مواد بر اساس فيزيك برهمكنش فوتون با ماده و محاسبات انتگرالي پيچيده ارايه شده است كه به وسيله آن مي توان ضريب تضعيف هر ماده دلخواه را با توجه به ضخامت ماده و انرژي مورد استفاده، محاسبه نمود. در قسمت عملي، دوزيمتري در حضور شيلد و بدون شيلد در ميدانها با ابعاد مختلف (15x15,10x10,6x6) براي شيلدهاي جيوه با ضخامتهاي متفاوت در انرژي 6Mv دستگاه شتاب دهنده زيمنس انجام شد. يافته ها: تغيير ضخامت ماده جاذب، كيفيت اشعه را تغيير مي دهد. تغييرات ضريب تضعيف با ضخامت ماده جاذب را طبق رابطه ارايه شده در اين مقاله مي توان به دست آورد و همچنين تغييرات آن را به ازاي هر ضخامت مي توان بيان نمود، اما تغيير ميدان درماني تاثير محسوسي بر ضريب تضعيف ندارد. نتيجه گيري: تغييرات ضريب تضعيف با ضخامت ماده جاذب قابل صرف نظر كردن نيست و براي درمان دقيق در راديوتراپي بايستي لحاظ گردد. به عبارت ديگر استفاده از يك عدد به عنوان ضريب تضعيف براي ضخامتهاي مختلف جبران كننده ها يا تعديل كننده هاي اشعه در راديوتراپي صحيح نيست و تغييرات ضريب تضعيف با ضخامت ماده جاذب بايستي در سيستمهاي طراحي درمان مد نظر قرار گيرد.

Background and Objective: The aim of radiotherapy is deliver enough doses to the tumor and protecting organs at risk that are around the tumor. In order to get appropriate dose distribution one can use radiation modifiers and compensators. So knowing attenuation coefficient of absorbers is necessary for treatment calculations. Materials and Methods: In this study mercury was introduced as suitable material for radiotherapy shielding. A new method is presented by physics of interaction of photon with matter and complex integration calculation to calculate attenuation coefficient for any material with different thickness and energies. Results: Radiation quality changes with thickness of absorber and this variation were significant. However, changes in field sizes did not produce any significant variations. Conclusions: Variation of attenuation coefficient with thickness of absorber can not be ignored and it is necessary for accurate radiotherapy treatment. On the other hand using one number as an attenuation coefficient for radiotherapy compensators or modifiers is not accurate enough and variation of attenuation coefficient with thickness of absorber must be considered in radiotherapy treatment planning systems.