تخمین پارامترهای دزیمتری کپسول براکی‌تراپی i-125 مدل6711 با استفاده از کد gate 8.1

براکی تراپی نوع خاصی از پرتودرمانی است که در آن چشمه پرتوزا در داخل بدن بیمار و در نزدیکی (و یا در داخل) تومور قرار می گیرد. در این بین، تعیین توزیع دز پیرامون چشمه های مورد استفاده در براکی تراپی برای اهداف طراحی درمان بسیار با اهمیت است. در این تحقیق، پارامترهای دزیمتری توصیه شده توسط پروتکل tg43-u1، aapm، نظیر ثابت آهنگ دز، تابع دز شعاعی و تابع ناهمسانگردی چشمه براکی تراپی i-125 amersham health مدل 6711 با استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلو gate در فانتوم آب محاسبه و اعتبارسنجی شده است، و در ادامه، با توجه به ساختار متفاوت بافت های مختلف بدن نسبت به فانتوم آب، نتایج مربوط به محاسبات دزیمتری، به بافت های چربی، سینه، ریه، دو نوع بافت نرم و ماهیچه تعمیم داده شد. شبیه سازی ها نشان دهنده تفاوت محسوس دز جذبی در برخی از بافت ها، نسبت به فانتوم آب (که توسط پروتکل استاندارد tg43-u1، aapm پیشنهاد می شود) است، به طوری که تغییرات مربوط به تابع دز شعاعی در بافت چربی در فاصله cm 5 از مرکز چشمه به 68.7% نیز خواهد رسید. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که پارامترهای دزیمتری چشمه براکی تراپی 125-i را می توان، علی رغم انرژی تابشی پایین و تغییرات شدید دز با افزایش فاصله از مرکز چشمه، با استفاده از کد gate و فهرست فیزیکی مناسب محاسبه کرده ودر راستای توسعه نرم افزارهای طراحی درمان براکی تراپی مورد استفاده قرار داد.

Estimation of dosimetric parameters of I-125 brachytherapy source model 6711 using GATE8.1 code

Brachytherapy is one type of internal radiation therapy where radiation sources, which are usually encapsulated are placed as close as possible to the tumor site inside the patient's body. In this technique, it is important to determine dose distribution around the brachytherapy capsule. Hereby, in this paper, dosimetric parameters of I125 brachytherapy source model 6711 are estimated according to TG43U1 protocol using GATE 8.1 Monte Carlo code.In this work, we used GATE_v8.1 to calculate dosimetric parameters of the I125 brachytherapy source model 6711. At first, validation of the GATE platform were performed by some criteria such as radial dose function, 2D anisotropy function inside liquid water according to the AAPM TG43U1. On the other hand, since the attenuation coefficient of the sources in the water phantom is different from that of various tissues, the effects of the various tissues on the radial dose function parameter of the I125 brachytherapy source were investigated using GATE 8.1 code.Dosimetric parameters of simulated I125 brachytherapy capsule show good consistency compared with the other study. The maximum average deviation was about 3.61% and 7.29% at radial dose function and anisotropy function, respectively. The relative deviation of radial dose function in the fat, muscle, breast and lung tissue compared with water phantom in radial distance of 5cm were about 68.73%, 10.98%, 25.83% and 12.23%, respectively.There was a good agreement between the results of this work and other study in calculation of dosimetric parameters of brachytherapy I125 source base on the recommendations of TG43U1 protocol. The results show that the dosimetric parameters of I125 brachytherapy can be calculated using the GATE code and appropriate physic list in spite of low energy of radiation and high variation in dose rate with increasing distance from the center of the source. The results of the dose calculation in different phantom could be used in clinical treatment planning systems.