ارزیابی عدم قطعیت دز جذبی پروستات در اثر تورم بافت و تغییر مکان چشمه‌های پرتوزا ‏در براکی‌تراپی با روش مونت‌کارلو

براکی‌تراپی، نوعی درمان سرطان است که منبع پرتوزا در داخل بافت سرطانی بیمار و یا در نزدیکی آن کاشته می‌شود. هدف از این تحقیق، محاسبه‌ عدم ‏قطعیت دز جذبی بافت پروستات در براکی‌تراپی، ناشی از تورم در پروستات، جابه‌جایی چشمه‌های کاشته شده و نیز بررسی اثر هر دو عامل، پس از کاشت ‏چشمه‌های پرتوزا در آن است. در این تحقیق از کد ‏mcnpx 2.6‎، پروتکل ‏tg43u1‎‏ و فانتوم بدن ‏ornl‏ برای شبیه‌سازی براکی‌تراپی پروستات ‏توسط چشمه‌های ید125 استفاده‌‌شد. در مطالعه‌ اول با تعداد 84 چشمه ید، مقدار دز جذبی پرتو در پروستاتی به حجم ‏cm3 ‎‏ 38.01 برای دو نوع چشمه ‏دانه‌ای خطی و نقطه‌ای به ‌ترتیب ‏gy ‎‏ 110.59 و ‏gy ‎‏ 110.57 به ‌دست آمد. با درنظرگرفتن تورم 50 % در پروستات پس از کاشت چشمه‌ها، دز جذبی ‏بیش از 17% کاهش یافت. در شبیه‌سازی دوم با تعداد 76 چشمه ید، تورم 12 % و جابه‌جایی چشمه‌ها پس از کاشت در سه جهت (به اندازه‌ ‏mm ‎‏ 1.8 چپ ‏‏– راست،‏mm ‏ 2.1 جلو – عقب و‏mm ‎‏ 3.4 بالا – پایین) دز دریافتی بافت سرطانی حدود 21 %، کاهش یافت. این تحقیق نشان‌ داد، نتایج شبیه‌سازی ‏چشمه‌های دانه‌ای خطی و نقطه‌ای براکی‌تراپی بسیار به هم نزدیک است. لذا در مطالعات شبیه‌سازی می‌توان از چشمه‌ نقطه‌ای به جای چشمه‌ دانه‌ای خطی استفاده ‌کرد ‏که پیچیدگی محاسبات را کاهش می‌دهد، همچنین مطالعه‌ حاضر‌ نشان ‌داد تاثیر تورم پروستات و جابه‌جایی چشمه‌های براکی‌تراپی در مقدار دز جذبی بافت ‏تحت درمان قابل توجه ‌است و بر روند درمان تاثیر‌ دارد.

Assessment of the absorbed dose uncertainty of prostate due to tissue swelling and ‎radioactive sources displacement in brachytherapy using Monte Carlo method

Brachytherapy is a kind of cancer treatment in  which radiation sources are implanted inside or close to the cancerous tissue. ‎The purpose of this research is to calculate the absorbed dose uncertainty of prostate tissue, due to its swelling, ‎displacement of the implanted seed sources and also, to address the effect of these factors simultaneously, in brachytherapy of prostate. ‎In this research, MCNPX2.6 code, the TG43U1 protocol and ORNL body phantom were used to simulate the brachytherapy ‎of prostate using iodine125 seed sources. In the first study, 84 sources of iodine with the  shapes of seed and then points  were ‎implanted inside the prostate with the volume of 38.01 cm3. The radiation absorbed dose was found to be 110.59 and ‎‎110.57 Gy, respectively. Considering the 50% prostate inflation after implantation, the radiation absorbed doses of prostate ‎showed a reduction of  more than of 17%. In the second therapeutic plan, by using 76 seed sources of I125, considering 12% ‎swelling of prostate and applying the  displacement of seed sources in three directions: left–right (1.8mm), frontback (2.1mm) and top–‎down (3.4mm)),  the radiation dose amount of the cancerous tissue was reduced about 21%. So, the results ‎of seed and point sources of brachytherapy were very close to each other. Therefore, in simulation studies, point sources can be used ‎instead of seed sources to  reduce the computational complexity. Also,  this research showed the effects of swelling and ‎displacement of brachytherapy sources on  the amount of  the absorbed dose of prostate and its treatment were‎ noteworthy.