تعیین موقعیت موثر چشمه الکترون برای اپلیکاتور beam shaper در پرتودرمانی حین عمل

زمینه و هدف: اپلیکاتور beam shaper یکی از اپلیکاتورهای اختصاصی مورد استفاده در پرتودرمانی حین عمل توسط باریکه الکترون است که معمولاً برای پرتودهی تومورهای بزرگ استفاده می شود. به دلیل وزن زیاد و عدم امکان قرارگیری مستقیم بر روی بدن بیمار، فاصله هوایی قابل توجهی میان این اپلیکاتور و بیمار به وجود می آید؛ بنابراین، دانستن موقعیت موثر چشمه الکترون (ssdeff) جهت تصحیح خروجی اپلیکاتور برای اثر فاصله هوایی و تحویل دقیق میزان دوز medical radiation engineering, faculty of nuclear engineering, shahid beheshti university,tehran, iranmedical radiation engineering, faculty of nuclear، engineering, shahid beheshti university,tehran, iran به بیمار کاملاً ضروری است. هدف از این پژوهش تعیین ssdeff برای تمام میدان های مربعی حاصل از اپلیکاتور beam shaper در انرژی های مختلف الکترون با استفاده از شبیه سازی مو نت کارلو است.مواد و روش ها: ابتدا سر شتاب دهنده liac به همراه اپلیکاتور beam shaper توسط کد مونت کارلوی mcnpx شبیه سازی گردید و سپس اعتبار مدل شبیه‌سازی شده از طریق مقایسه منحنی های درصد دوز عمقی محاسبه شده در میدان‌ها و انرژی های مختلف با مقادیر عملی متناظر، مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از اعتبارسنجی مدل شبیه‌سازی‌شده، ssdeff برای ابعاد میدان ها و انرژی های مختلف الکترون با استفاده از روش عکس مجذور فاصله (isl) تعیین گردید.یافته ها: نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که ssdeff تابعی از انرژی الکترون و اندازه میدان تابش است. وابستگی ssdeff به تغییرات ابعاد میدان به‌مراتب بیشتر از تغییر انرژی الکترون بود. به‌طورکلی با افزایش ابعاد میدان یا انرژی باریکه الکترون ssdeff نیز افزایش می یابد.نتیجه گیری: مقادیر ssdeff تعیین شده برای باریکه الکترون اپلیکاتور beam shapeدر مطالعه حاضر، می تواند جهت اصلاح خروجی باریکه الکترون در مقاصد بالینی به کار گرفته شود.

determination of effective electron source position for beam shaper applicator in intraoperative radiotherapy

background and aim: beam shaper applicator is one of the dedicated applicators for intraoperative electron radiotherapy which is usually employed for large tumors irradiation. due to the high weight and lack of possibility of direct placement on the patient’s body, a considerable air gap exists between the applicator and patient. therefore, determination of the effective position of electron source (ssdeff) is absolutely necessary to correct the applicator output for air gap effect and accurate delivery of the prescribed dose to the patient. the aim of this study was to determine the ssdeff for all square fields of beam shaper applicator at different electron energies using monte carlo (mc) simulation.materials and methods: at first, the head of liac accelerator and beam shaper applicator were simulated by mcnpx mc code and then, the validity of the simulated model was evaluated through comparing the calculated percentage depth dose (pdd) curves at different field sizes and energies with the corresponding practiacal values. after verifying the simulated model, the ssdeff was determined for different field sizes and electron energies using inverse square law (isl) method.results: the results showed that the ssdeff is a function of electron energy and radiation field size. dependency of ssdeff on field size variations was much more than that on the alterations in the electron energy. generally, increase in the field size or electron energy led to increase in ssdeff.conclusion: the determined ssdeff values for the electron beam of the beam shaper applicator in our study, can be used to correct the electron beam output for clinical purposes.