بررسی صحت محاسبات توزیع دز فوتون در پرتودرمانی مزوتلیومای بدخیم پلور به روش ترکیب فوتون-الکترون با استفاده از شبیه سازی مونته کارلو

نویسندگان

چکیده

زمینه و هدف: در درمان مزوتلیومای بدخیم پلور در غیاب روش IMRT، درمان با پرتو فوتون و حفاظ ریه و سپس با پرتو الکترون انجام می‌گیرد. توزیع دز در درمان با فوتون تحت تاثیر بافت ناهمگن،عدم تعادل الکترونی در مرزها، وجود حفاظ در میان میدان و باریک بودن میدان می‌باشد. هدف از این پژوهش محاسبه توزیع دز در پرتودرمانی مزوتلیوما با پرتو فوتون و حفاظ جزیره‌ای ریه به روش شبیه‌سازی مونته‌کارلو و بررسی صحت محاسبات سیستم طراحی درمان (TPS) برای درمان پلور می‌باشد.
مواد و روش‌ها: توزیع دز در درمان با فوتون و حفاظ جزیره‌ای ریه به سه روش به دست آمد: (1) شبیه‌سازی مونته‌کارلو (2) سیستم طراحی درمان (3) فیلم دزیمتری در فانتوم آنتروپومورفیک تنه. اعتبار نتایج روش (1) در مقایسه با نتایج روش(3) سنجیده شد. صحت نتایج روش (2)در مقایسه با نتایج روش (1) بررسی شد.
یافته‌ها: صحت شبیه‌سازی سر درمان با انطباق توزیع دز محاسبه شده و اندازه‌گیری شده در فانتوم آب و صحت محاسبات توزیع دز در فانتوم توموگرافیک تنه به روش شبیه‌سازی در مقایسه با نتایج فیلم دزیمتری در فانتوم آنتروپومورفیک تنه تأیید شد(در دو میدان با و بدون استفاده از حفاظ ریه).
نتیجه‌گیری: در مقایسه با مونته‌کارلو، سیستم طراحی درمان: پوشش دز محاسبه شده در پلور را mm 12-3 و در ناحیه زیر حفاظ ریه دز را %50-10 ببیشتر تخمین زد ودر نواحی با دز کم(کمتر از %50)،عرض پروفایل دز را mm16-1 و در نواحی خارج از میدان دز را %100-6 کمترتخمین زد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An investigation of dosedistribution calculation accuracy in match photon-electron radiation therapy for malignant pleural mesothelioma by Monte Carlo simulation

نویسندگان [English]

  • Golshan Mahmoodi
  • Parvaneh Shokrani
  • Alireza Amo Heidari
  • Maryam Atared
  • Ali Hosseinzadeh
چکیده [English]

Back ground and purpose: To treatment of malignant pleural mesoteloma, in the absence of IMRT, photon beam and lung shield was used for treatment and then electron beam was used to treat shielding area. Photon dose distribution is influenced by inhomogeneity media, lateral electronic disequilibrium at interfaces, the block in middle of the field and narrow field. This study compares Monte Carlo (MC) with conventional treatment planning system (TPS) calculations for photon beam radiation therapy of malignant pleural mesoteloma (MPM) using lung island shield.
Methods and Materials: Photon dose distribution using lung island shield calculated by three methods: 1) MC 2) TPS 3) Film dosimetry in anthropomorphic phantom. MC commissioned by film dosimetry and TPS dose calculation accuracy investigated by MC simulation.
Results: Accuracy of treatment head simulation and tomographic phantom dose distribution was verified by matching percent depth dose (PDD) and dose profile in water phantom and film dosimetry in anthropomorphic phantom in two fields of with and without lung shield respectively.
Conclusion:Compare to MC, TPS: 1) overestimates pleura dose coverage (90% prescribed dose) 3-12 mm and the dose in under the lung shield region 10-50% and 2) underestimated the dose profile width 1-16 mm in low dose region (< 50% prescribed dose) and the dose in out of field region 6-100%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • malignant pleural mesothelioma
  • radiation therapy
  • inhomogeneity
  • lung block
  • Monte Carlo simulation