بررسی تاثیر میدان مغناطیسی بر توزیع دُز تشعشعی در رادیوتراپی با استفاده از باریکه های فوتونی و الکترونی شتاب دهنده های خطی درمانی

زمینه و هدف میدان های مغناطیسی میتوانند در پرتودرمانی، برای کاهش آلودگی الکترونی و بهبود دقت تحویل دُز به کار روند. همچنین،سیستم های mrigrt با استفاده از میدان های مغناطیسی، موقعیت تومور را در طول درمان ردیابی می کنند و دُز ناشی از پرتوهای الکترونیرا به طور دقیق به سمت تومور هدایت می کنند که به بهبود نتایج درمان و کاهش عوارض جانبی منجر میشود.روش بررسی از کد مونت کارلو 6.1mcnp برای شبیهسازی c/d 2100linac varian در دو حالت فوتونی و الکترونی استفاده شد.منحنی های درصد دُز عمقی، پروفایل های دُز و شار الکترونهای آلوده کننده و فوتون محاسبه شد. نیم سایه ی پروفایل دُز و اختلاف دُز برای حالت های مختلف محاسبه شدند. همچنین، در بخش دوم مطالعه، میدان مغناطیسی طولی ثابت 5 / 1 تسلا به فانتوم آب اعمال شد که باجهت پرتو تابش مطابقت دارد.یافته ها منحرف کننده ی مغناطیسی (md) باعث کاهش 3 / 8 درصد از دُز سطح و 6/5 درصد از نیم سایه ی دُز پروفایل در سطح فانتوم آبشد. منحرف کننده ی مغناطیسی تمام الکترونهای آلوده ی موجود در سر دستگاه را در میدان تابشی حذف می کند، بدون اینکه هیچ تاثیریبر تعداد فوتونها بگذارد. اعمال میدان مغناطیسی طولی 5 / 1 تسلا باعث افزایش 4 درصدی دُز در ناحیه ی عمق دُز حداکثر و کاهش20 درصدی نیم سایه و 57 درصدی دُز خارج از محور در عمق دُز بیشینه شد.نتیجه گیری منحرف کننده ی مغناطیسی باعث کاهش دُز سطحی، دُز خارج از محور و نیم سایه ی پروفایلهای دُز سطحی می شود. میدانمغناطیسی طولی باعث کاهش نیم سایه و دُز خارج از محور در پرتوهای الکترونی شد.میدان‌های مغناطیسی می‌توانند در پرتو درمانی برای کاهش آلودگی الکترونی و بهبود دقت تحویل دز استفاده شوند همچنین سیستم‌های mrigrt با استفاده از میدان‌های مغناطیسی، موقعیت تومور را در طول درمان ردیابی می‌کنند و دز ناشی از پرتوهای الکترونی را به طور دقیق به سمت تومور هدایت می‌کنند که منجر به بهبود نتایج درمان و کاهش عوارض جانبی می‌شود.مواد و روش‌ها:از کد مونت کارلو mcnp 6.1 برای شبیه‌سازی linac varian 2100 c/d در دو حالت فوتونی و الکترونی استفاده شد. منحنی‌های درصد دز عمقی، پروفایل‌های دوز و شار الکترون‌های آلوده‌کننده و فوتون محاسبه شد. نیم‌سایه پروفایل دوز و اختلاف دوز برای حالت‌های مختلف محاسبه شدند. همچنین در بخش دوم مطالعه، میدان مغناطیسی طولی ثابت 5/1 تسلا به فانتوم آب اعمال شد که با جهت پرتو تابش مطابقت دارد.یافته‌ها:مغناطیسی (md) باعث کاهش 3/8% دوز سطح و 5/6 % نیم سایه دوز پروفایل در سطح فانتوم آب شد. منحرف کننده مغناطیسی کلیه الکترون‌های آلوده سر دستگاه را در میدان تابشی حذف می‌کند بدون اینکه هیچ تاثیری بر روی تعداد فوتون‌ها بگذارد. اعمال میدان مغناطیسی طولی 5/1 تسلا باعث افزایش 4٪ دوز در ناحیه عمق دوز حداکثر و کاهش 20٪ نیم سایه و 57٪ دوز خارج از محور در عمق دوز بیشینه شد.نتیجه‌گیری:منحرف کننده مغناطیسی باعث کاهش دز سطحی، دز خارج از محور و نیم سایه پروفایل های دز سطحی می شود. میدان مغناطیسی طولی باعث کاهش نیم سایه و دوز خارج از محور در پرتوهای الکترونی شد.

investigating the effect of magnetic field on radiation dose distribution in radiotherapy using photon and electron beams of linear therapeutic accelerators

background and objectives magnetic fields can be used in radiation therapy to reduce electron contamination and improve dose delivery accuracy. mrigrt systems use magnetic fields to track the position of the tumor during treatment and precisely deliver the dose from electron beams to the tumor, which will lead to improved treatment outcomes and reduced side effects. subjects and methods the mcnp 6.1 monte carlo code was used to simulate the varian 2100 c/d linac in both photon and electron modes. percentage depth dose curves, dose profiles, and the fluence of contaminating electrons and photons were calculated. dose profile penumbra and dose differences were calculated for different modes. in the second phase of the study, a constant 1.5 tesla longitudinal magnetic field was applied to a water phantom that was aligned with the direction of the radiation beam. results the md reduced the surface dose by 8.3% and the dose profile penumbra by 5.6% at the surface of the water phantom. the md removes all contaminating electrons from the radiation field without affecting the number of photons. the application of a 1.5 tesla longitudinal magnetic field increased the dose by 4% in the maximum dose depth region and reduced the penumbra by 20% and the off-axis dose by 57% at the same depth. conclusion the md reduces surface dose, off-axis dose, and dose profile penumbra. the longitudinal magnetic field reduces penumbra and off-axis dose in electron beams.