بخشی از مقاله
چکیده
فوتون پر انرژی موجب تولید آلودگی نوترونی در شتابدهنده های خطی پزشکی می شوند. اثر بیولوژیکی نسبی نوترون 20 برابر فوتون است. بنابراین آسیب آن در بافت بیولوژیکی بسیار بیشتر و غیر قابل چشم پوشی می باشد. در این پژوهش بررسی دز معادل نوترون در شتابدهنده خطی پزشکی توسط کد FLUKA انجام شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از میدان های درمانی کوچکتر تولید آلودگی نوترونی را در نواحی خارج میدان درمانی افزایش می دهد. همچمین نواحی خارج میدان درمانی چندین برابر فوتون، دز نوترونی دریافت می کنند. عمده ی توزیع دز معادل آلودگی نوترونی در سطح بدن می باشد که ریسک ایجاد سرطان ثانویه از جمله سرطان پوست را افزایش می دهد.
-1 مقدمه
پرتودرمانی با انرژی های بالا - بیشتر از - 7MeV موجب تولید فوتونوترون - Y,n - و الکترونوترون - e,n - در اجزای با عدد اتمی بالا موجود در هد - head - شتابدهنده خطی می شود. این نوترون های تولیدی آلودگی نوترونی نامیده می شوند. نوترون آثار مخربی مثل اختلال الکترونیک در تجهیزات پزشکی موجود در اتاق درمانی [1]، اختلال در عملکرد ایمپلنت های الکترونیکی مثل پیس میکر و دفیبریلاتور [2]، خطا در دزیمتری و طراحی درمان بیمار، ایجاد محصولات رادیواکتیو و خطرناک در محفظه اتاق درمانی و انتقال دز غیر منتظره به پرسنل را دارد.
المان های مختلف هد میتوانند نقش زیادی در تولید آلودگی نوترونی و در نتیجه افزایش آسیب های بیولوژیکی به بافت بدن داشته باشند. در پژوهش ناجم و همکارانش - 2015 - بیان شده است که حذف فیلتر مسطح کننده احتمال ایجاد سرطان را 1.2 کاهش می دهد .[3] همچنین استفاده از وج فیزیکی و دینامیک، دز نوترون را تا 60 افزایش می دهد .[4] از این رو لازم است تا به نقش المان های موجود در هد شتابدهنده خطی در مهم ترین آسیب آلودگی نوترونی به واسطه دز غیر منتظره ی آن برای بیمار و پرسنل می باشد و این جدا از آسیب های خطرناک دیگر نوترون می باشد.
در این رابطه دز معادل بر حسب سیورت - Sv - و دز جذبی بر حسب گری - Gy - است. فاکتور وزنی اشعه - - برای فوتون های ایکس و گاما در تمام انرژی ها 1 می باشد، اما همانطور که در جدول 1 مشخص است این فاکتور وزنی برای نوترون بیش از 20 برابر گاما می باشد. از این رو بررسی دز معادل دریافتی نوترون توسط بیمار اهمیت دارد و قابل بررسی می باشد. طبق پژوهش اکسپوزیتو و همکارانش - 2013 - دز غیر منتظره ناشی از نوترون در مدالیته های مختلف درمانی در اندام های مختلف می تواند به طور میانگین از 0.5mSv تا 129mSv گسترده باشد که این بسیار بیشتر از حداکثر دز مجاز طبق گزارش ICRP است [6] بنابراین ریسک ایجاد سرطان ثانویه در بیماران تحت درمان 1.2 افزایش می یابد .[7]
-1-2 شبیه سازی
شبیه سازی دستگاه Varian Clinac 2100 مستقر در بیمارستان امام خمینی تهران در انرژی 18MV توسط کد FLUKA انجام شد .[18 ,8] محاسبه دز درون فانتوم آبی معادل بافت که درون میدان درمانی قرار است - ssd=100cm - و تحت شرایط رفرنس و توسط مش بندی انجام شده است. محاسبه دز توسط تخمین زننده های FLUKA و با فاکتور تبدیل شار به دز ICRP-74 بدست آمده است.
