مطالعه توزيع دز چشمه براكي تراپي 103Pd در درمان سرطان‌هاي مجاور با بافت‌هاي چربي و ماهيچه به روش مونت كارلو با استفاده از كد MCNP4C

Study of Dose Distribution 103Pd Source Brachytherapy in Treatment of Cancer Adjacent to Fat and Muscle Tissues by the Monte Carlo method using MCNP4C code

مقدمه: دزيمتري چشمه هاي براكي تراپي طبق پروتكل TG43U1 در محيط آب اطراف چشمه انجام مي شود. براي رسيدن به يك نتيجه مناسب درمان، استفاده از ماده آب براي همه بافت هاي بدن مي تواند يكي از منابع خطا در رسانيدن دز صحيح به تومور مورد نظر داشته باشد؛ از اين رو در اين مطالعه به تعيين پارامترهاي دزيمتري بافت هاي متفاوت چربي با چگالي gr/cm3 95/0 و ماهيچه با چگالي gr/cm3 05/1 پرداخته ايم تا با مقايسه آن ها با نتايج حاصل از فانتوم آب ارزيابي درستي از اختلاف به وجود آمده در نتايج نشان دهيم. روش بررسي: شبيه سازي هاي لازم جهت تعيين پارامترهاي دزيمتري تابع دز شعاعي و تابع ناهمسانگردي در بافت هاي چربي، ماهيچه و فانتوم آب در فواصل و زواياي مختلف با استفاده از كد MCNP4C صورت گرفته است. نتايج: بيشترين اختلاف نسبي تابع دز شعاعي در فانتوم بافت چربي نسبت به فانتوم آب در فواصل زير cm1 در حدود 13% مي باشد. با افزايش فاصله از چشمه اين ميزان افزايش پيدا كرده به طوري كه در فاصله cm5 از چشمه به حدود 167% مي رسد. اختلاف نسبي اين پارامتر در بافت ماهيچه نسبت به آب در فاصله cm5/0 حدود 3% و در فاصله cm5 از چشمه در حدود 16% است. بيشينه اختلاف نسبي پارامتر تابع ناهمسانگردي در فانتوم بافت هاي چربي و ماهيچه نسبت به آب به ترتيب بيش از 2% و 3% مشاهده شد. نتيجه گيري: در كاربرد كلينيكي چشمه براكي تراپي 103Pd، در درمان تومورهاي بدخيمي كه در مجاورت بافت هاي چربي و ماهيچه قرار دارند مي بايست تصحيحات لازم مربوط به پارامترهاي دزيمتري اين بافت ها را در برنامه هاي طراحي درمان طبق جداول ۳، ۴، ۵ و ۶ به دست آمده در اين پژوهش اعمال نمود.

Introduction: The dosimetry of the brachytherapy sources is performed in the water source medium according to protocol TG43U1. To achieve a resonable results on treatment, the use of the water material for all body tissues can be one of the faulty sources in delivering the correct dose to the tumor. Thus, we have focused on the dosimetry parameters in fat density 0.95 gr/cm3 and the muscle with density 1.05 gr/cm3 in the present study. The results are compared with the results of the water phantom to show the accurate accessment via the differences of the results. Methods: Dissymmetry simulations for determining the parameters of the radial dose function and the anisotropy function in fat tissues, muscle and water phantom distances and different angles has been using MCNP4C code. Results: The greatest relative differences of the phantom radial dose function of the fat tissue at distances below 1cm approximately reached 13%; and this rate increased, when the distance from the source increased; whereas at the distance of 5cm from the source, it approximately reached 167%. In the muscle tissue, the relative difference of these parameters was about 3% at the distance of 0.5cm, while at the distance of 5cm from the source, it approximately increased 16%. The maximum relative difference of the anisotropy parameter of the fat and muscle tissue phantom compared with the water were observed more than 2% and 3%, respectively. Conclusion: In the clinical application of the 103Pd brachytherapy source, which is contracted in the treatment of the adjacent malignant tumors to the fat and muscle tissues, the correct decisions must be applied on the tissue dosimetry parameters in the treatment planings according to the tables  of 3, 4, 5 and 6 in this study.