نام پژوهشگر: محمد شهرابی

محاسبه دز مکانی چشمه ساماریوم-153 در براکی تراپی پروستات با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده فیزیک 1392
  محمد شهرابی   حسین توکلی عنبران

یکی از شایع ترین سرطان ها درمیان مردان بالای 50 سال سرطان پروستات می باشد. روش های مختلفی برای درمان این بیماری وجود دارد. یکی از مهم ترین روش های درمانی، پرتودرمانی داخلی یا براکی تراپی می باشد. این نوع روش درمانی که بر مبنای تابش یوننده می باشد که جهت از بین بردن تومورها و کشتن سلول های سرطانی بکار می رود. در این روش چشمه های رادیواکتیو مجاور بافت هدف و یا مستقیماً داخل بافت هدف و به فاصله چند میلی متر از آن کاشته می شوند. چشمه های گسیلنده گاما مانند i-125 و pd-142 و چشمه های رادیواکتیو بتا مانند ساماریوم-153 در براکی تراپی پروستات به کار گرفته می شود. در این تحقیق براکی تراپی پروستات به روش کاشت دایم با استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلو برای ساماریوم-153 شبیه سازی شد و انرژی ذخیره شده برای هر بافت به دست آمد و سپس با استفاده از ضرایب مناسب، اکتیویته چشمه و جرم هر بافت دز بر حسب گری محاسبه شد. نتایج به دست آمده با کار دیگران که در آن ها دانه رادیواکتیو i-125 در شبیه سازی براکی تراپی پروستات بکار گرفته شده است، مقایسه شد. این تحقیق به دلیل اینکه بافت های مجاور بافت پروستات در خطر دریافت دز بالا هستند، مهم می باشد. در این تحقیق پارامترهای دزیمتری tg-60 که توسط انجمن فیزیک پزشکی آمریکا برای چشمه های گسیلنده بتا پیشنهاد شده است، توسط روش شبیه سازی مونت کارلو به دست آمد. پارامترهای دزیمتری در این روش شامل تابع هندسی، تابع دز شعاعی، تابع ناهمسانگردی می باشد. برای محاسبه این توابع در نقاط مورد نظر، کره هایی از جنس آب به شعاع cm 019/ فرض شد. طیف کامل و نهایی ساماریوم-153 با توجه به نظریه فرمی به دست آمد، و مقادیر چگالی احتمال در کد مونت کارلو قرار داده شد. چشمه استوانه ای ساماریوم-153 به قطر mm 3/0 و ارتفاع mm 6/1 در جهت محور z و متشکل از %20 ساماریوم، %30 کلسیم و %50 سیلیکون درنظرگرفته شد. کد مونت کارلو برای زوایای صفر تا 180 درجه و فواصل 0 تا 4 میلی متر اجرا شد و در هر نقطه مقادیر پارامترهای دزیمتری محاسبه شد. برای یافتن مقادیر تابع ناهمسانگردی و تابع دز شعاعی، آهنگ دز با به کارگیری تالی *f8 در محیط آب، و تابع هندسی با به کارگیری تالی f4 در محیط خلأ محاسبه شد. با توجه به این سازوکار تابع هندسی جذب و پراکندگی فوتون و الکترون را در ساختار چشمه نادیده می گیرد و قانون عکس مجذوری را فراهم می کند، بنابراین در کد مونت کارلو برای یافتن این تابع چگالی تمامی مواد صفر درنظرگرفته شد. سپس با توجه به نتایج به دست آمده و به کارگیری سازوکار tg-60 تابع ناهمسانگردی و تابع دز شعاعی به دست آمد.