شبیه سازی پرتوفوتونی حاصل از شتابدهنده خطی به روش مونت کارلو

مقدمه : بر اساس آمار ارائه شده ، در جهان غرب در هر سال 3800 مورد سرطان جدید به ازای هر 1 میلیون نفر مشاهده می شود که دردرمان بیش از 50% از آنها از پرتودرمانی به عنوان درمان اصلی و یا بخشی از مراحل درمانی استفاده می شود . د راین رابطه با ارائه تکنیکهای جدید پرتودرمانی و در جهت اطمینان از توزیع دوز بهینه در ناحیه درمان از روشهای مختلف دوزیمتری ، از جمله تکنیکهای محاسباتی مونت کارلو استفاده می شود . این تکنیکها بر مبنای شبیه سازی بوده و از آنها به عنوان یک ابزار قوی در دوزیمتری و طرح درمان یاد می شود . مواد و روشها : دراین بررسی از کد mcnp - 4c‌به منظور شبیه سازی شتابدهنده خطی نپتون 10pc بیمارستان امام رضا ( ع)‌مشهد استفاده شده است . قسمتهای اصلی دستگاه شامل : هدف ، کلیماتور نخستین ، پنجره خروجی ، کلیماتور اولیه ، فیلتر مسطح کننده ، اطاقک یونیزان و کلیماتورثانویه می باشند . شبیه سازی چشمه دردو مرحله انجام گرفت . ابتدا چشمه الکترونی با توزیع گوسی از نظر انرژی و شدت در بالای هدف تعریف شد . سپس از طیف پرتوهای ایکس ترمزی به منظور تعریف چشمه فوتونی استفاده گردید . از آنجا که در حالت تولید فوتون ، اجزا دستگاه تا زیر فیلتر مسطح کننده ثابت می باشند از طیف انرژی و توزیع فضایی فوتونها در زیر فیلتر به منظور تعریف چشمه فوتونی استفاده شد . همچنین به منظور بررسی پارامترهای دوزیمتری ، یک فانتوم آب در ssd= 100cm شبیه سازی گردید و درداخل آن آرایشی از دوزیمترها در امتداد محورهای x, y, z, تعریف شدند . نتایج : در جهت اطمینان از شبیه سازی ، توزیع دوزبر روی محور مرکزی و در خارج از مرکز برای میدانهای 5×5 ، 10×10،20×20،30×30 سانتی متر مورد بررسی قرار گرفت و نتایج محاسباتی با اندازه گیریهای عملی مقایسه شدند . اندازه گیریهای عملی با استفاده از سیستم دوزیمتری موجود و در اتاقک یونیزان pk و نرم افزار rfa plus انجام شد . بررسی نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد توافق مناسبی بین منحنی های توزیع دوز در عمق بر روی محور مرکزی پرتو pdd و در خارج از محور مرکزی با اندازه گیریهای عملی وجود دارد بطوریکه حداکثر اختلاف دوز در نقاط مورد نظر در حد 2% و در بیشتر موارد در حد 1% می باشد . بحث و نتیجه گیری : یافته های حاصل از این بررسی نشان میدهد که می توان از کد mcnp-4c برای شبیه سازی و برسی توزیع در رادیو تراپی استفاده نمود و درمواردی که اندازه گیری عملی برخی از پارامترهای دوزیمتری ،‌غیرممکن و یا مشکل می باشد ،‌از این کد برای پیش بینی و بهینه سازی طرح درمان استفاده نمود .