بخشی از مقاله
چکیده
رادیونوکلید ایتربیوم- - 169Yb - 169 در براکیتراپی جایگزین مناسبی برای رادیونوکلید ید- - 125I - 125 و پالادیم- - 103Pd - 103 جهت کاشت دائمی و برای رادیونوکلید ایریدیوم- - 192Ir - 192 در کاشت موقت با آهنگ دز بالا مطرح شده است. دانه ای به شکل منگنه برای استاپلر جراحی حلقوی با هسته حاوی اکسید ایتربیوم به صورت آزمایشی، طراحی و ساخته شد.
کد مونت کارلوی MCNP5 جهت شبیه سازی هندسه چشمه و تالی F6 برای تعیین پارامترهای دزیمتری استفاده گردید. براساس پروتکل TG-43U1، آهنگ دز در نقطه مرجع Ḋ - r0,θ0 - ، معادل 1/29 cGy/h .mCi ، شدت کرمای هوا ،SK ،معادل µGy m2/h 0/986 mCi ، ثابت آهنگ دز با روش مونت کارلو 1/309 cGy/h U تعیین گردید.
-1 مقدمه
رادیونوکلید 169Yb با نیمهعمر 32/02 روز بوسیله گیراندازی الکترون واپاشی و به رادیونوکلید تولیم-169 - 169Tm - تبدیل میشود و بدنبال آن تابشهای ایکس و گاما با انرژی متوسط 93 keV گسیل میکند 3]و.[4 در سال 2011 جمعی از دانشمندان دانه جدیدی از ایتربیوم به شکل یک منگنه جراحی، جهت براکیتراپی در بیماران با سرطان ریه طراحی کردند که با کمک از تراکئوسکوپی و برش جراحی کوچک در بافت ریه کاشته میشد که دقت در تحویل توزیع دز مطلوب به اندام هدف را بدنبال داشت.[5]
در این تحقیق نیز، طراحی هندسه و ساخت آزمایشی چشمه براکیتراپی جدید منگنهای شکل و تاثیر مواد بکار برده شده در ساختار آن به منظور براکیتراپی انجام شد. میتوان بعداز خارج کردن تومور، موضع جراحی را با این منگنهها بخیه کرد تا در واقع یک چشمه رادیواکتیو هم در بافت قرارگیرد. از شبیه سازی مونت کارلو با کد MCNP5 و اطلاعات کتابخانهای آن و از پروتکل TG-43U1 جهت محاسبات دزیمتری استفاده شده است6]و.[7
-2 روش کار:
در طراحی و ساخت این دانه ابعاد منگنههای استاندارد جراحی برای استاپلرهای حلقوی در نظر گرفته شده است. لذا از تیوبهایی تیتانیومی با قطر خارج 0/8 mm ،قطر داخلی 0/68 mm و طول 2/2 mm استفاده شد. دو طرف تیوب بعد از اینکه با اکسید ایتربیوم خالص پرشد بوسیله سیم های تیتانیومی با قطر 0/65 mm به خوبی با لیزر جوشکاری شد - شکل. - 1 سیم های تیتانیومی به اندازه 0/35 mm از دو انتهای تیوب با جدار داخلی تیوب در تماس هستند تا چشمه رادیواکتیو با طول 1/5 mm را بسازند. طول این سیم ها 5/3 mm می باشد تا بعد از اتصال بوسیله جوش لیزری بتواند در هر طرف پایه های منگنه به طول 4/2 mm را بسازد.
طیف نگاری گاما با سیستم HPGe از نوعORTE G برای نمونه فوق الذکر برای شناسایی و اندازهگیری اکتیویته دانه 169Yb با نیمه عمر 32/02 روز و همچنین رادیونوکلید 175Yb که مهمترین ناخالصی رادیونوکلیدی با نیمه عمر 4/18 روز، انجام گرفت .[8] بعد از تعیین اکتیویته دانه، دزیمتری تجربی با فیلمهای رادیوکرومیک EBT3 انجام شد. کالیبراسیون فیلمها با استفاده از شتابدهنده خطی ELEKTA با انرژی 6 MeV انجام گرفته و جهت خوانش فیلمها از اسکنر مدل Microtek Scan Marker 9800XL استفاده شد.
-3 نتایج شبیه سازی
-1-3 محاسبه ثابت آهنگ دز، Λ
مقدار آهنگ دز در فانتوم آب و زاویه 90 درجه و فاصله مرجع 1 cm از مرکز دانه با استفاده از تالی F6 روی صفحه عرضی چشمه معادل 1/29 cGy/h.mCi بدست آمد. شدت کرمای هوا، SK، نیز در سلولی با شعاع 5 cm از هوا و فاصله یک متر در خلا روی صفحه عرضی از مرکز دانه ، معادل 0/986 µGym2/h mCi تعیین شد. پس از تعیین دو مقدار فوق ثابت آهنگ دز ، Ʌ، برای این چشمه 1/309 cGy/h U تعیین گردید.
-2-3 محاسبه تابع دز شعاعی، gL - r -
توزیع دز و تابع هندسی در فواصل 0/1 تا 10 سانتیمتری روی صفحه عرضی محاسبه شدند تا تابع دز شعاعی بدست آید. با برازش یک تابع چند جملهای درجه5 مقدار تابع دز شعاعی در فواصل مورد نظر درون یابی شد.
-3-3 محاسبه تابع ناهمسانگردی، F - r,Ɵ -
ابتدا تابع هندسی، - GL - r, برای این دانه با طول اکتیو 1/5 mm محاسبه گردید. سپس توزیع دز در فواصل شعاعی 0/1تا 10 سانتیمتری و زوایای 0 تا 350 درجه با استفاده از تالی F6 در فانتوم آب محاسبه شد. با استفاده از این مقادیر، تابع ناهمسانگردی برآورده شده است.
-4-3 آهنگ دز به ازای واحد اکتیویته، Ḋ - r,Ɵ -
آهنگ دز در فواصل 1 تا 10 سانتی متر و زوایای صفر تا 350 درجه - هر 10 درجه - با شبیه سازی بدست آمد. آهنگ دز برای سایر زوایا با توجه به نتایج تابع ناهمسانگردی دوبعدی، ثابت آهنگ دز و شدت کرما، طبق رابطه - - 1 بدست میآید. نمودار قطبی تغییرات آهنگ دز دانه طراحی شده در فواصل 3،1 ، 5 و7 سانتیمتر در صفحه YZ را میتوان در شکل 2 مشاهده نمود. با توجه به نامتقارن بودن شکل دانه، توزیع دز در اطراف دانه نامتقارن است که با افزایش فاصله از مرکز دانه متقارن میگردد.
