براکی تراپی یک روش درمانی است که در آن چشمه های رادیواکتیو برای پرتودهی تومورهای بدخیم نواحی مختلف بدن از جمله پروستات، رحم، مغز، سر و گردن، از فاصله ی نزدیک به کار گمارده می شوند. در گذشته یکی از سیستم های رایج برای دزیمتری استفاده از جدول خطی پترسون و پارکر بوده است که با دانستن مساحت صفحه کاشت و فاصله چشمه ها از محل درمان می توان مقدار میلی گرم-ساعت مورد نیاز و در نهایت مقدار دوز را بدست آورد. از جمله مهمترین مشکلات این است که پترسون و پارکر این جدول را فقط برای رادیوم طراحی کردند، همچنین محاسبات آن ها در هوا انجام گرفت و در نتیجه تضعیف و پراکندگی پرتوها در بافت محاسبه نمی شد. همچنین امکان دزیمتری در صفحه کاشت وجود نداشت و دزیمتری فقط در نقاط عمود بر مرکز انجام می شد. ولی با وجود پیشرفت های فروان همچنان برای چک و یا دوباره چک کردن مقدار دوز از این جدول استفاده می شود. هدف از این تحقیق، به روز کردن جدول پترسون و پارکر برای چشمه های پرکاربرد از نوع ایریدیوم 192 و سزیوم 137می باشد. برای این منظور با استفاده از آخرین اطلاعات در مورد دزیمتری چشمه های براکی تراپی(tg43u1) و صفحات جداگانه با الگوریتم محاسباتی در اکسل برای implantهایی با مساحت های مختلف دوز را در نقاط مختلف در امتداد محورها و در نقاط مایل درصفحه محاسبه شده و برای اطمینان از صحت داده های جدول جدید در چند مساحت مختلف با استفاده از نرم افزار eclips که یک نرم افزار طراحی درمان براکی تراپی رایج است مقادیر دوز محاسبه گردید. همچنین با استفاده از کد مونت کارلو، دوز را در نقاطی مشابه با الگوریتم نوشته شده، اندازه گیری شد. این داده ها تفاوتی کمتر از 5 درصد داشته و از آنجا می توان به صحت محاسبات الگوریم ارائه شده پی برد. بدین ترتیب می توان جدول پترسون و پارکر را برای هر چشمه براکی تراپی به روز کرد.

انجام طراحی درمان پیش نیاز درمان توسط انواع مختلف براکی تراپی است. هدف اصلی طراحی درمان اعمال دز کشنده به بافت تومور می باشد، در حالی که حداقل دز به ارگان های حساس وارد شود. عملکرد صحیح نرم افزار های طراحی درمان مستلزم استفاده از فرمالیسم محاسباتی دز مناسبی می باشد. امروزه فرمالیسم tg-43 به عنوان فرمالیسم مرجع دزیمتری در سیستم های طراحی درمان مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این رساله طراحی و بررسی عملکرد یک نرم افزار طراحی درمان براکی تراپی درون حفره ای جدید برای چشمه ی سزیم 137 مدل سلکترون است که علاوه بر توانائی انجام طراحی درمان دوبعدی بر اساس تصاویر رادیولوژی، قادر به انجام طراحی درمان سه بعدی معکوس بر اساس تصاویر سطح مقطعی mri و یا ct نیز باشد. نرم افزارهای قدیمی مورد استفاده در ایران برای این نوع درمان از جمله نرم افزارهای plato و stps، از الگوریتم های قدیمی محاسبه ی دز براساس محاسبه ی اکسپوژر با اعمال ضرایب پراکندگی بافت استفاده می کنند. در این نرم افزار ها اثر تضعیف ناشی از چشمه های فعال و اسپیسر ها، اثر شیلدینگ اپلیکاتورها، اثر ناهمگنی بافت بر توزیع دز در اطراف چشمه ها نادیده گرفته می شود. در نرم افزار طراحی شده در این تحقیق، ضمن در نظر گرفتن اثرات ناشی از چشمه ها، اپلیکاتورها و ناهمگنی بافت از فرمالیسمtg-43u1 به عنوان فرمالیسم محاسباتی دز استفاده می کند، به این ترتیب که پارامترهای دزیمتری هر یک از چشمه های فعال را به عنوان ورودی دریافت می کند و توزیع دز در اطراف هر چینشی از چشمه های فعال و اسپیسر ها را با استفاده از اصل برهم نهی دز محاسبه می کند. از آنجا که پارامترهای دزیمتری هر چشمه در حضور اپلیکاتور و سایر چشمه های فعال محاسبه می شود، توزیع دز نهائی به دست آمده، با احتساب اثر شیلدینگ اپلیکاتور و سایر چشمه ها خواهد بود. در این نرم افزار امکان تصحیح توزیع دز در ناهمگنی ها نیز وجود دارد. در نهایت عملکرد این نرم افزار توسط شبیه سازی مونت کارلو و دزیمتری tld نیز بررسی گردید. نتایج این تحقیق تطابق خوبی میان نتایج نرم افزار طراحی شده و نتایج شبیه سازی مونت کارلو را نشان می دهد به علاوه این نرم افزار قادر به تصحیح اثرات ناهمگنی بافت با خطای کمتر از 1% است. به علاوه این نرم افزار قادر به انجام طراحی درمان معکوس است به این ترتیب که با دریافت تصویر ct بیمار و تعیین اندام های مختلف (ptv و oars ) بر روی آن، نرم افزار به کمک روش بهینه سازی خطی دوگانه چینش بهینه از چشمه های فعال و غیر فعال را برای وارد کردن دز کشنده به بافت تومور و کنترل دز بافت های سالم را به دست می دهد.

جدیدترین روش درمان سرطان پستان، براکی تراپی سطحی به کمک اپلیکاتورهای accuboost است. این درمان افزوده پس از پوتودهی کلی، دربافت متراکم شده بوسیله واحد ماموگرافی انجام می شود. در این تحقیق بررسی رفتار مکانیکی پستان در بارگذاری ماموگرافی، جابجایی المان های ?ان و توزیع دز در بافت متراکم و غیر متراکم بررسی می شود. در ابتدا تصاویر ماموگرافی و mri از 6 نفر داوطلب تهیه گردید. توزیع دز بافت متراکم با کمک شبیه سازی مونت کارلو در کد mcnp5 بدست ?امد. جابجایی المان های پستان نیز به کمک روش اجزا محدود )fem( شبیه سازی و در نرم افزار abaqus محاسبه شده و بدین ترتیب توزیع دز بافت غیر متراکم بدست ?امد. به منظور اعتبار سنجی تمام ابزار درمان به طور کامل شامل اپلیکاتورها، فانتوم معادل بافت پلی ونیل الکل و مجموعه های مورد نیاز برای پرتودهی و متراکم کننده ساخته شدند. دزیمتری به کمک دزیمترهای ترمولومینسانس )tld( کارگذاشته درون فانتوم انجام و سپس با نتایج کد mcnp5 مقایسه شد. پس از بررسی سیست ها به عنوان نشانگر داخلی در تصاویر mri، مدل کردن ?ان ها با توجه به سختی بیشتر نسبت به سایر بافت ها، مختصات و جهت قرارگیری در پستان، در محاسبه مقادیر جابجایی تاثیرگذار گزارش شد. همچنین در حالت مرجع، پستان معلق درون ?اب، متوسط کاهش فاصله نوک پستان از قفسه سینه در اثر حذف گرانش برای 6 نفر داوطلب 14.6 ?8.0 mm بدست ?امد. نتایج شبیه سازی mcnp5، در مقایسه توزیع دز ها، اپلیکاتور مخروطی به عمق 5 تا 17mm بیش از 95 درصد دز می دهد، درحالیکه اپلیکاتور گرد با کاهش دز در عمق و دز بیشتر پوست همراه است. جابجایی نودها در شبیه سازی abaqus تحت گرانش و 60n به مانند ماموگرافی، در راستای بارگذاری با 43? تراکم و 37? کشیدگی در راستای عرضی عمود بر ?ان بدست ?امد. درنهایت پس از مقایسه داده های تجربی متوسط اختالف 13.7. ?5.7 درصد از نتایج شبیه سازی موید یکدیگر هستند.

چکیده ندارد.