بخشی از مقاله
چکیده:
یکی از شیوههای رادیوتراپی، براکی تراپی میکروکرهای میباشد که در آن بهینهی مقادیر دوز، توسط بافت تومور دریافت میشود.
هدف از این مطالعه، بررسی مقادیر دوز متوسط در هر فعالیت انباشتهی چشمهی براکی تراپی میکروکرهای 32P در تومورهای کبدی با هندسههای متفاوت میباشد. تومورهای کروی به شعاعهای 0/2 cm ، 0/5 cm و1 cm و رگهای خونی استوانهای به قطرهای 25 µm، 50 µm و 75 µm و ارتفاع قطر تومور در این مدل استفاده شدند. توزیع شعاعی دوز متوسط در هر فعالیت انباشته در بافت تومور و بافت سالم با استفاده از کد MCNPX2.6 مطالعه و با یکدیگر مقایسه شدند.
مقدمه:
براکیتراپی میکروکرهای اهمیت بالایی در میان شیوههای درمان سرطان و موارد پژوهشی در رادیوتراپی دارد.[1-3] این شیوه، یک نوع رادیوتراپی داخلی انتخابی میباشد که در آن عضو یا ناحیه مبتلا به تومور، دزو نسبتاً بالاتری دریافت میکند در حالیکه بافت سالم اطرافِ آن، دوز بسیار پایینتری در مقایسه با دیگر شیوههای درمانی مانند پرتودرمانی باریکه خارجی دریافت میکند. از این تکنیک برای تومورهای کبدی اولیه وقتی استفاده میشود که درمانهای استاندارد مانند شیمیدرمانی و رادیوتراپی قادر به درمان تخریب نباشند.
رایجترین نوع سرطان کبدی تخریبی در بزرگسالان، کارسینومای سلولهای کبدی - - HCC و سرطان کولنی متاستاز شده - Secondary - میبا شد. حدود ه شتاد در صد سرطانهای کبدی اولیه، HCC ه ستند. HCC اولیه را میتوان به دو گروه عمده تقسیمبندی کرد: در گروه اول تومور منفرد اولیه رشد میکند و سپس به دیگر نواحی کبد انتشار مییابد و در گروه دوم، تومورهای اولیه چندتایی در میان کبد هستند.
گسیلندههای مختلف بتا مانند 153Sm ، 188Re و 32P مطالعه شدهاند و کاربردشان در براکیتراپی و براکیتراپی میکروکرهای افزایش یافته است.[5-8] همچنین 90Y که به شکل میکروکره شیشهای یا دانهای، تحت برندهای SIR-Sphere و TheraSphere در دسترس میباشد.
در مطالعات قبلی، رادیونوکلئید 32P به عنوان یک انتخاب ممکن برای براکیتراپی پیشنهاد شد.[9] در کار حاضر 32P به عنوان رادیونوکلئید ممکن برای براکیتراپی میکروکرهای تومور کبدی مطالعه شده است. توزیع دوز متوسط در هر فعالیت انباشته - - S، برای تابش بتای میکروکرههای شیشهای برای تومورهای کبدی به شعاعهای 0/2cm، 0/5cm و 1cm که برای هر تومور رگهای خونی در سه قطر 25m ، 50 ʽm و 75 ʽm به صورت جداگانه در نظرگرفته شد، برر سی شد و با یکدیگر مقای سه گردید. شبیه سازی تومور کبدی و رگهای خونی با ا ستفاده از کد MCNPX2.6 صورت گرفت.
روش کار: در این کار فسفر-32 بعنوان رادیونوکلئید ممکن برای براکی تراپی میکروکره ای بررسی شد. فسفر یک رادیونوکلئید گسیلنده بتا می باشد که دارای نیمه عمر342/7 h است و به میزان %100 واپاشی بتا با انرژی ماکسیمم 1/71 MeV و انرژی میانگین 0/694 MeV می باشد.
مقادیر دوز متوسط در هر فعالیت انباشته - - S، برای رادیونوکلیید فسفر-32 با کد MCNPX2.6 محاسبه شد. شکل 1، طیف بتای استفاده شده برای فسفر-32 برای ورودی شبیه سازی MCNPX2.6 را نشان می دهد. هندسه چشمه ها شبیه سازی شدند و یکسری از مش های تالی سه بعدی در امتداد نقاط تالی دوز قرار گرفتند. برای بهدست آوردن خطای آماری کمتر از %1/5، نیاز به ترابرد حداقل 2E10A 7 ذره در هر شبیه سازی بود.
از کد MCNPX2.6 برای شبیه سازی دوز ارسال شده به وسیله یک مجموعه از میکروکره های توزیع شده درون رگ خونی در مرکزیت یک تومور استفاده شد. از طیف بتای فسفر-32 ، همانطور که در شکل 1 آمده است، استفاده کردیم. در این شبیه سازی از تومور کروی با رگی در مرکزیت آن، همانطور که در شکل -2الف و -2ب مشاهده می کنید، استفاده شد.
تومور های کروی در سه سایز مختلف به شعاع 0/2 cm،0/5 cm و 1 cm شبیه سازی شدند که ارتفاع رگ درون هر تومور هم اندازه با قطرش در نظر گرفته شد که در این حالت قطر رگها،25/0m ،50m و 75m لحاظ شد. همچنین مقادیر دوز متوسط در هر فعالیت انباشته - S - ، برای بافت سالم کبد اطراف تومور هم به دست آمد.
شکل - 1 - طیف بتا ناشی از فسفر-32
شکل -2 - الف - تومور کروی شبیهسازی شده با رگی
شکل -2 - ب - نمای زوم شده از
محاسبات دوز تابشی می تواند برای پرتوهای نافذ کاملا جدی باشد. به ویژه زمانی که چندین تابش در نظر گرفته شود.
مسأله را می توان با تعریف S برای تابش بتا، به عنوان دوز متوسط در واحد فعالیت انباشته ساده تر کرد:
- 1 - S = Ø
در رابطه بالا، ، کسر جذبی ویژه می باشد که توسط رابطه زیر داده می شود:
- 2 - Ø = Q/m
که سهمی از تابش گسیلی توسط عضو چشمه است که در هر گرم از جرم عضو هدف جذب می شود. در این رابطه،Q، کسر جذب شده است که سهم انرژی گسیلی توسط عضو چشمه می باشد که در عضو هدف جذب می شود. کسر جذب شده وابسته به میزان انرژی تابشی رسیده به عضو هدف، حجم و ترکیب - مانند شش و استخوان - آن است.در کار حاضر به دلیل یکسان بودن عضو هدف و چشمه، =1 می باشد.
عامل دوم در رابطه S، ثابت دوز جذبی تعادلی است .گسیل انرژی در واحد فعالیت انباشته توسط ثابت دوز جذبی تعادلی معرفی می شود.
