در این پایان نامه، فاکتور تصحیح کیفیت، ، توسط کد mcnp به روش مونت کارلو برای قوی تر کردن دزیمتری کلینیکی شبیه سازی شد و پروتوکل های aapm tg-51 وiaea trs-398 برای پارامتر های و دز جذبی آب، ، مورد مقایسه قرار گرفته اند. اندازه گیری های دز در هر دو پروتوکل توسط چمبر های صفحه موازی و استوانه ای برای پرتو های فوتون کلینیکی mv 18 و 6 و الکترون های mev 18 و 15، 12، 9، 6 قابل ردیابی به فاکتور کالیبراسیون آزمایشگاه دزیمتری استاندارد ثانویه ایران انجام شده است. شبیه سازی mcnp-4c دز عمقی، پروفایل های پرتو و فاکتور های نوعاً برای پرتو های mev 18 و 15، 12، 9، 6 توسط اندازه گیری های آزمایشگاهی مورد تائید قرار گرفتند. اختلافات بین شبیه سازی و اندازه گیری ها برای پروفایل های پرتو و بخش build up و خطی منحنی دز عمقی به ترتیب کمتر از 3%، 5/9% و 2/1% برآورد شده اند. همچنین تفاوت های بین شبیه سازی و اندازه گیری بین پرتو های mev 18-6 برای tg-51 و trs-398 کمتر از 2/0% است، به علاوه نتایج ما این حقیقت را که mcnp-4c ابزار موثری برای شبیه سازی پرتو های فوتون و الکترون کلینیکی می باشد، تصدیق می کند. کاربرد های دیگر mcnp در دزیمتری کلینیکی، می تواند اندازه گیری دز مطلق باشد که نیازمند در دست بودن جزییات ساختار linac می باشد و می تواند در توزیع پیشرفت سیستم برنامه درمانی رادیوتراپی نیز بسیار مهم باشد.

مقدمه: در طی سال های اخیر، توسعه تکنیک های پرتو درمانی از قبیل imrt ، igrt و srs نیاز به ابزارهای اندازه گیری سه بعدی دز را آشکارتر کرده است. مطالعات زیادی توسط محققین برای توسعه روشهای دزیمتری سه بعدی انجام شده است. امروزه روش پلیمر ژل دزیمتری، به کمک روشهای تصویربرداری، امکان اندازه گیری توزیع سه بعدی دز را فراهم کرده است. اما این روش با محدودیت هایی مواجهه است. اخیراً نوعی دزیمتر پلیمری شفاف به نام presage معرفی شده است که در اثر پرتودهی، تغییر رنگ در آن مشاهده می شود. این دزیمتر مزیت هایی نسبت به ژل دزیمترهای مرسوم دارد. در این مطالعه حساسیت، خطی بودن و پایداری پاسخ دزیمتر presage به ازای مقادیر متفاوت اجزاء تشکیل دهنده آن مورد بررسی قرار گرفته است. آنگاه یک ترکیب که از نظر این ویژگیها مناسبتر است انتخاب و معرفی شده است. سپس برخی از مشخصه های مهم این دزیمتر با ترکیب مناسب انتخاب شده شامل وابستگی پاسخ به آهنگ دز، وابستگی پاسخ به انرژی پرتوهای تابشی و وابستگی پاسخ به دمای حین پرتودهی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر نور محیط و نور دستگاه قرائتگر بر پاسخ دزیمتر نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مواد و روشها: برای دستیابی به هدف این مطالعه ترکیبات مختلفی از دزیمتر presage، با غلظت های متفاوتی از مواد تشکیل دهنده آن، ساخته شد. سپس، دزیمترها در کووتهای استاندارد اسپکتروفوتومتر ریخته شد و پس از آماده شدن، در فانتوم آب قرار داده شدند و تحت تابش پرتوهای گامای کبالت-60 در محدوده ای از دز بین صفر تا 50 گری قرار گرفتند. طیف جذبی و تغییرات جذب اپتیکی دزیمترها نیز با استفاده از یک اسپکتروفوتومتر، در قبل از پرتودهی و زمانهای مختلف پس از پرتودهی اندازه گیری شدند. به منظور بررسی وابستگی پاسخ دزیمتر presage، ساخته شده با ترکیب مناسب، به آهنگ دز و انرژی پرتوهای تابشی، ترکیب ساخته شده از این نوع دزیمتر در کووتهای مجزایی قرار داده شد و کووتهایی نیز به طور جداگانه تحت تابش پرتوی ایکس، با آهنگ های دز متفاوتی از 100 تا 600 سانتی گری بر دقیقه و انرژی های متفاوتی شامل kvp 180 و منبع کبالت-60 و شتابدهنده خطی در انرژیهای 6، 9 و 18 مگا الکترون ولت قرار گرفتند. همچنین به منظور بررسی اثر دما بر پاسخ این نوع دزیمتر، کووتهای دیگری از این ترکیب دزیمتر در دماهای متفاوتی از 6 تا 35 درجه سانتیگراد مورد پرتودهی قرار گرفتند. به منظور بررسی تاثیر نور محیط، یک سری از ویااهای تابش خورده در نور محیط نگهداری شدند. نتایج: پیک جذب دزیمتر در طول موج 633 نانومتر بدست آمد. نتایج نشان داد که پاسخ دزیمتر در محدوده دز بکار گرفته شده خطی می باشد . همچنین مشاهده شد که هنگامی که غلظت عامل تولید کننده رادیکال آزاد و رنگدانه در دزیمتر افزایش می یابد، حساسیت دزیمتر نیز افزایش می یابد. علاوه بر آن، مشاهده شد که در غلظت های خیلی زیاد از تولید کننده رادیکال آزاد و رنگدانه، حساسیت دزیمتر کاهش می یابد. نتایج این تحقیق نشان داد که ترکیب شامل 2 درصد وزنی رنگدانه و 10 درصد وزنی فعال کننده (f2-10) دارای ویژگی های مناسبی از نظر حساسیت، پایداری و خطی بودن دارا می باشد. همچنین نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که پاسخ دزیمتر presage، ساخته شده با ترکیب مناسب(f2-10) ، به انرژی پرتو و آهنگ دزهای مورد بررسی در این مطالعه وابسته نیست. به هر حال مشاهده شد که این ترکیب به دمای حین پرتودهی وابسته است و حساسیت آن به میزان %1/2 به ازای هر درجه سانتیگراد افزایش در دمای حین پرتو، افزایش می یابد. نور محیط نیز تاثیر بسیاری بر پاسخ دزیمتر دارد و باعث افزایش پاسخ می شود. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که ترکیب f2-10 دارای ویژگی های مناسبی از نقطه نظر دزیمتری می باشد و برای بکار گیری در دزیمتری سه بعدی، این ترکیب مناسب می باشد. وابستگی به دما و تاثیر پذیری از نور محیط را می توان مشکلات جدی این نوع دزیمتر برشمرد.

: یکی از مهمترین برنامه های تضمین کیفی سیستم های طراحی درمان، صحت دزیمتری سیستم است. مهمترین منابع خطاهای دزیمتری محدودیت الگوریتم های محاسبه دز و حضور ناهمگنی ها با چگالی کمتر از واحد هستند. در این تحقیق محدودیت الگوریتم های etar و pb برای موقعیت درمانی تابش دهی دیواره قفسه سینه با انرژی mv 6 در فانتوم قفسه سینه مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: طراحی درمان دو بیم تانژانسیل به همراه وج در هر دو مرکز پرتودرمانی با استفاده از سیستم های طراحی درمان مورد استفاده در آن مراکز انجام شد. فیلم رادیوگرافی edr-2 بین ورقه های فانتوم قرار داده و تابش دهی با استفاده از ماشین درمان varianدر هر مرکز درمانی انجام شد. منحنی های ایزودز، تغییرات دز با عمق و پروفایل دز مورد مقایسه قرار گرفتند. از دو پارامتر اختلاف دز و فاصله از توافق برای مقایسه استفاده شد و مقادیر قابل قبول 4% وmm 3 در نظر گرفته شدند. نتایج و یافته ها: نتایج به دست آمده از محاسبات الگوریتم etar نشان داد که در ریه دز را با اختلاف 45/3 ± 02/8% بیشتر از مقدار اندازه گیری محاسبه می کند. همچنین این الگوریتم پهن شدگی نیم سایه را کمتر از مقدار اندازه گیری نشان داد. نتایج به دست آمده از مقایسه محاسبات الگوریتم pb و مقادیر اندازه گیری شده نشان داد که این الگوریتم نیز دز را در ریه با اختلاف22/1 ± 14 % بیشتر از مقدار اندازه گیری نشان می دهد و نمی تواند پهن شدگی نیم سایه در ریه را مدل سازی کند. این الگوریتم همچنین دز را در بافت نرم با اختلاف83/1 ± 06/7% بیشتر محاسبه کرد. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد که هر دو الگوریتم دز را در ریه بیشتر از مقدار واقعی محاسبه می کنند و نمی توانند پهن شدگی نیم سایه را در داخل ریه محاسبه کنند. در حقیقت حجم بیشتری از ریه دز کمتری را دریافت می کند که هر دو الگوریتم حجم کمتری از ریه را با دز بیشتری نشان می دهند. الگوریتم pb در مواردی که حجم بافت پراکنده سازکم است، نمی تواند دز را در بافت نرم به درستی محاسبه کند. لذا این موارد در بررسی طراحی های درمانی که از این دو الگوریتم برای محاسبه دز استفاده می شود باید در نظر گرفته شود.

هدف اصلی رادیوتراپی نابود کردن تمامی سلولهای سرطانی و رساندن کمترین آسیب به بافت های سالم اطراف تومور می باشد. برای رسیدن به هدف فوق می بایست قبل از شروع هر دوره درمانی ابتدا یک درمان مناسب را بر اساس بیشترین احتمال کنترل تومور و کمترین احتمال آسیب بافت های سالم اطراف طراحی کرد که برای انجام چنین فرایندی دانستن روابط دز- پاسخ تمامی ارگان ها الزامی است. یکی از ارگان های بدن که دارای حساسیت پرتوی بالایی بوده و متاسفانه به ناچار در رادیوتراپی سر و گردن تحت تابش می باشد غده تیروئید است. هدف اصلی این تحقیق بدست آوردن رابطه دز - پاسخ غده تیروئید بر اساس مدلهای ntcp (normal tissue complication probability) و بررسی اثر dmh (dose mass histogram) بعنوان ورودی مدل های ntcp در مقایسه با dvh (dose volume histogram) است. از اینرو در این تحقیق 65 بیمار مبتلا به یکی از سرطان های سر و گردن که تیروئید آنها به ناچار تحت تابش بوده به مدت یک سال تحت پیگیری قرار گرفتند. آزمایش های تیروئید و پارامترهای سونوگرافی داپلر رنگی و b mode بیماران در فواصل زمانی مشخص از حین رادیوتراپی تا یکسال بعد از اتمام درمان اندازه گیری شدند. مطابق با نتایج این تحقیق عوارض و آسیب های غده تیروئید از حین درمان آغاز گشته و دز آستانه برای ایجاد آسیب اولیه تیروئید 12 گری بدست آمد. 29 بیمار (6/44%) مرد و زن در یکسال دچار کم کاری تیروئید شدند که تعداد زنان مبتلا به کم کاری نسبت به مردان بیشتر بود. پارامترهای 6 مدل متداول ntcp برای پیشگویی آسیب کم کاری تیروئید بدست آمد که نتایج این تحقیق نشان داد که مدل دز میانگین بهترین مدل از نظر توانایی پیشگویی بوده و این خود بیانگر ساختار موازی تیروئید است. از سوی دیگر نتایج این تحقیق نشان داد که در ساختاری مانند تیروئید مفهوم dmh اثر چشمگیری را در مدل ها نمی گذارد هر چند که با ورودی dmh نتایج برازش بهتری برای مدل ها نسبت به dvh بدست آمد. ارتباط معنی داری بین تغییرات vascularization با آسیب دیررس تیروئید ناشی از تشعشع بدست آمد.