افزایش دقت دز در پرتو درمانی: اعتبار سنجی شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از GATE و PRIMO

چکیده مقاله

زمینه و هدف: بهینه‌ سازی دز اشعه در درمان‌های پرتودرمانی اهمیت زیادی دارد. شبیه‌سازی شتاب‌دهنده‌های خطی پزشکی با روش‌های مونت‌کارلو به منظور افزایش دقت و اطمینان در طرح‌های درمانی، کاهش خطرات تابش، بهبود کیفیت و اثربخشی درمان ، و صرفه‌جویی در زمان و منابع، ابزار اصلی به شمار می‌رود. روش­ ها: در این تحقیق، اجزای سر درمانی شتاب‌دهنده خطی واریان 2100 Clinacبا استفاده از کد/ GATE 4 GEANT نسخه‌ی 2/8 و نرم‌افزار شبیه سازی PRIMO نسخه‌ی 1814.(32-64).3.0 مدل‌سازی شدند. مدل توسعه‌یافته برای اعتبارسنجی پرتو فوتون MeV 6 با تکنیک فضای فاز در کدهای PRIMO و GATE و روش مرسوم محاسبات دز در GATE استفاده شد. نتایج محاسبات با اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در یک فانتوم آب با ابعاد 30×50×50 cm3 در فاصله چشمه تا سطحcm 100 مقایسه شدند. درصد دز عمقی و پروفایل‌های عرضی در عمق cm 10 و عمق بیشینه دز برای اندازه‌ی‌ میدان‌هایcm2 5×5 ، cm215×15و cm230×30 محاسبه شدند. نتایج: دزیمتری با استفاده از اندازه‌ی وکسل cm32×2×2 برای درصد دز عمقی وmm3 2×5×5 برای پروفایل عرضی انجام شد. پارامترهای بهینه مربوط به انرژی متوسط پرتو الکترونیMeV 2/6 ، انحراف استانداردMeV 17/0 و اندازه چشمه الکترونیmm 2 بودند ، که توافق خوبی بین نتایج شبیه‌سازی‌ و اندازه‌گیری‌ مشاهده شد. نتیجه­ گیری: نتایج نشان دادند که انحراف میانگین نقطه به نقطه کمتر از % 2/5 است و % 95/56 از نقاط ارزیابی‌شده، معیار شاخص گامایmm % 3/3 را برآورده می‌کنند. این مطالعه قابلیت کدهای PRIMO و GATE را در پرتودرمانی تائید می‌کند.