محاسبه و ارزیابی دز ارگان‌های حساس سر حین نوترون درمانی در راکتور تحقیقاتی تهران با استفاده از فانتوم زوبال

هدف از انجام این تحقیق محاسبه و ارزیابی دز ارگان های حساس سر در حین درمان یک تومور عمقی مغز با راکتور تحقیقاتی تهران می باشد. محاسبات با استفاده از کد مونت کارلوی mcnpx برای فانتوم وکسلی زوبال انجام شده است. فرض شده که بور10 در سه غلظت متفاوت برحسب ppm (1 در تومور 30 و در بافت های سالم 10؛ 2 در تومور 43 و در بافت های سالم 10 و 3 در تومور 65 و در بافت های سالم 18) به بیمار تزریق شده و سپس ناحیه هدف تحت تابش باریکه نوترونی قرار گرفته است. دز کلی در هر ارگان به صورت مجموع مولفه های دز در ضرایب وزنی هر مولفه محاسبه گردیده است. چهار مولفه مختلف در دز بیولوژیک جذب شده توسط هر ارگان نقش ایفا می کنند که به ترتیب عبارتند از: 1 دز پرتوهای گاما 2 دز نوترون های حرارتی 3 دز نوترون های سریع 4 دز بور. هر 4 مولفه دز به کمک کارت های f4/de4/df4 در کد محاسباتی mcnpx محاسبه شده و برای تبدیل شار به دز از ضرایب تبدیل شار به دز در icru46 استفاده شده است. حداقل دز بیولوژیک لازم جهت نابودی تومور gy-eq20 می باشد. بر این اساس، زمان لازم جهت درمان در آزمون های انجام شده در این پژوهش تقریباً بین 15 تا 30 دقیقه تعیین شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت بور سبب کاهش دز جذب شده توسط عدسی چشم و غده تیروئید خواهد شد. در تمام آزمون ها لوب پاریتال مغز نسبت به سایر بافت ها بیش ترین دز را جذب کرده و نوترون های سریع بیش ترین سهم را در دز جذب شده توسط پوست و عدسی های چشم داشتند. اما در تیروئید بیشترین سهم مربوط به تابش گاما به دست آمد.

Calculation and evaluation of the vital head organs dose during Neutron Therapy in Tehran Research Reactor using Zubal phantom

In the recent years some studies has been done to consider the capability of Tehran Research Reactor for Boron neutron capture therapy (BNCT). The purpose of this study is to evaluate the sensitive organs dose during the treatment of patient with deep brain tumor by TRR. The calculation has been carried out using the Monte Carlo code MCNPX for ZUBAL head and neck phantom. The method was tested for 3 different boron concentration injected to patient located in TRR thermal column from human head. The total dose (Dw) was defined as the sum of physical dose components (Di) multiplied by weighting factors (wi) of each dose component in a tissue. The MCNP simulations were carried out with the MCNPX version of 2.6. In order to calculate the dose absorption, the tally F4 was used. For the dose conversion, pointwise KERMA factors from ICRU46 were directly input with DE and DF cards.Treatment time based on absorbing 20 GyEq by tumor approximately from 15 to 30 minutes changes for all trials. The results indicate that increasing boron concentration causes decreasing lens and thyroid dose received. In all trials parietal lobes receive the most dese rather than other parts. It was found that fast neutron dose component has most contribution in skin and lenses doses. But for the thyroid gamma dose component has most contribution. It is considered that sideirradiation would not be safe treatment for vital organs and take long time.