مجله فیزیک پزشکی ایران
سال:1389 | دوره:7 | شماره:3 (پیاپی 28) |تعداد مقالات:8

مقدمه: در این مقاله به شرح روشی برای آشکارسازی خودکار عروق شبکیه چشم پرداخته شده است. ابزارهای مهم بکار رفته در این روش، تقسیم بندی تصویر و تبدیل رادون محلی است. از آنجاییکه تبدیل رادون به علت داشتن ماهیت انتگرالی، نسبت به نویزهای موجود در تصویر حساس نیست، روش پیشنهادی نسبت به اکثر روش های موجود از مقاومت بیشتری نسبت به نویز برخوردار است. این در حالی است که نتایج آزمایش ها نشان می دهند که این روش دقت بالاتری را در آشکار سازی عروق نسبت به دیگر روش ها ارایه می کند.مواد و روش ها: در روند آشکارسازی عروق ابتدا تصویر شبکیه چشم به پنجره هایی با ابعاد از پیش تعیین شده که دارای همپوشانی در هر دو راستای افقی و عمودی هستند تقسیم شده و سپس تبدیل رادون به هر یک از پنجره ها اعمال می شود. ماکسیمم ایجاد شده در فضای رادون هر پنجره، متناظر با قطعه رگ موجود در آن پنجره است. برای تایید صحت قطعه رگ تشخیص داده شده، مقدار ماکسیمم فضای رادون با یک مقدار آستانه مقایسه می شود. قطعه رگی که اعتبار آن تایید شده است تحت پردازشی قرار می گیرد تا با رگ واقعی موجود در تصویر ورودی مطابقت پیدا کند. در نهایت، قطعه رگ های آشکار شده از پنجره ها با یکدیگر ترکیب شده و نتیجه نهایی را ایجاد می نمایند.نتایج: تصاویری که برای ارزیابی روش پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته است از بانک تصویر DRIVE برگرفته شده است. نکته حایز اهمیت راجع به تصاویر DRIVE این است که عروق موجود در تصاویر این بانک توسط فرد متخصص مشخص شده اند. روش پیشنهادی به 40 تصویر از بانک DRIVE اعمال شده و نتایج بدست آمده از اعمال الگوریتم با نتایج دستی موجود مقایسه شدند. حاصل این مقایسه برای هر تصویر دو کمیت است که عبارتند از TPR و FPR با اعمال الگوریتم به تصاویر به ازای مقادیر مختلف پارامترهای آن و میانگین گیری از مقادیر TPR و FPR مجموعه ای از نتایج بدست می آید که جهت ترسیم منحنی ROC مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله، منحنی ROC مبنای مقاسیه دقت روش های مختلف قرار گرفته است.بحث و نتیجه گیری: مقایسه منحنیROC  بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی با منحنی بدست آمده از دیگر روش های موجود نشان دهنده دقت نسبتا بیشتر این الگوریتم در آشکارسازی عروق شبکیه چشم است و در نتایج حاصل از این روش، ترکیبی از عروق باریک و ضخیم شبکیه رویت می شود. از نکات مثبت این الگوریتم دقت بالا در کنار عدم حساسیت نسبت به نویز موجود در تصاویر است که باعث برتری نسبی آن به الگوریتم های همتایش می شود.

مقدمه: ترمیم زخم عبارت است از پاسخ های ترمیمی هماهنگ سلول های خونی ماتریکس خارج سلولی و سلول های پارانشیمال که پس از اعمال جراحی و یا آسیبهای حاصل از ضربه (که منجر به پارگی بافت گردند) در بدن انجام می شود. گاهی به علت اختلال در روند التیام زخم، اسکار حاصله از زخم بزرگ شده و سرانجام کلوئید یا اسکار هیپرتروفیک ایجاد می شود. از آنجا که در حال حاضر روشی مطرح در کلینیک ها برای تسریع در ترمیم زخم وجود ندارد، در تحقیق حاضر اثرات نور آبی هالوژنه (نور دستگاه لایت کیور با طول موج 500-420 نانومتر) بر ترمیم زخم باز پوست موش بررسی گردید.مواد و روشها: 40 موش نر نژاد NMRI به طور تصادفی در گروههای شاهد و تجربی یک و دو قرار گرفتند. بارعایت شرایط استریل و تحت بیهوشی یک زخم مدور به قطر 6 میلی متر و با ضخامت کامل پوست در پشت هر موش ایجاد شد. روز جراحی روز صفر محسوب گردید. از روز یک بطور روزانه به همه موشها نور آبی هالوژنه با طول موج 500-420 نانومتر تابیده شد. در روزهای3، 7،10،15 و 21 بعد از انجام پرتودهی روزانه، موشها بوسیله اتر کشته شدند و دو نمونه از بستر زخم و پوست سالم مجاور،از هر موش برداشته شدند. نمونه های مربوط به مطالعات بافت شناختی ثابت شدند و مراحل کار عملی بافت شناختی عمومی بر روی آنها به عمل آمد. برشهایی به ضخامت 5 میکرون از آنها تهیه و باروش رنگ آمیزی هماتوکسیلین ائوزین رنگ شدند. میزان بهبودی زخم با استفاده از میزان فیبروبلاست، میزان التهاب، میزان اپیتلیزاسیون و میزان آندوتلیوم عروق بررسی گردید.نتایج: بافت فیبروز در روزهای 3، 7، 10، 15 و 21 ازمیانگین های به ترتیب 4.7، 1.7، 2.2، 2.7 و 3.5 در گروه کنترل به میانگین های 4.2، 1، 1.8، 2.4 و 3.2 در گروه تیمار رسید. امتیازهای نزدیکتر به یک کاملتر شدن تشکیل بافت فیبروتیک را می رساند. کاهش التهاب گروه تجربی نسبت به گروه شاهد نیز در روزهای 3، 7، 10، 15 و 21 از میانگین های 4.8، 3.7، 3، 1.7 و 1 به میانگین های 4.2، 3.2، 2.5، 1.2 و 0.9 انجام گردید. اختلافات مقادیر ذکر شده معنی دار ارزیابی گردیدند (p<0.05).بحث و نتیجه گیری: تابش روزانه نور آبی هالوژنه (نور دستگاه لایت کیور) با طول موج 500-420 نانومتر بر زخم باز پوستی با ضخامت کامل موجب تسریع معنی دار روند التیام زخم گردید.

مقدمه: براکی تراپی یک روش درمانی است که در آن چشمه های رادیواکتیو برای پرتودهی تومورهای بدخیم از فاصله نزدیک به کار گمارده می شود. برای برآورد توزیع دوز در اطراف این چشمه ها روش های مختلفی ارایه گردیده است که یکی از مهمترین این روش ها توسط پروتکل شماره 43 جامعه فیزیک پزشکی آمریکا (AAPM-TG43) ارایه گردیده است. هدف از انجام این تحقیق به روز رسانی این پروتکل در حضور ناهمگنی هایی چون استخوان و هوا می باشد.مواد و روش ها: به منظور به روز رسانی پارامتر ثابت نرخ دوز پروتکلTG-43 ، شبیه سازی مونت کارلو توسط کد MCNP4C در فانتوم های ناهمگن آب- استخوان و آب- هوا انجام گرفت. مقادیر دوز در نقاط مختلف فانتوم های همگن و ناهمگن توسط تالی F6 در سلول های کروی با شعاع نیم میلیمتر برآورد گردید.نتایج: طبق نتایج به دست آمده در این تحقیق، کاهش دوز در حضور ناهمگنی های هوا و استخوان برای چشمه سزیم 137 نسبت به فانتوم یکنواخت آب به ترتیب برابر با 4% و 10% می باشد. به این ترتیب فاکتور به روز رسانی شده ثابت نرخ دوز (Λ ) نیز برای این دو محیط به همین میزان کاهش می یابد.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده به آسانی می توان نتیجه گرفت که تغییرات دوز در حضور این ناهمگنی ها برای چشمه های کم انرژی تر (پالادیم و ید) بارزتر خواهد بود.  

مقدمه: در این تحقیق به بررسی چگونگی گستردگی پاسخ دوز دریافتی ریه برای سیستم طراحی تجاری آهنگ دوز بالا (HDR) در کاشت ایریدیم 192 در براکی تراپی پستان، از نقطه نظر ناهمگنی بافت و حضور دنده ها در تحویل دوز به ریه مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روشها: از تصاویر برش نگاری پستان در تشکیل ساختار فانتوم معادل بیمار در سیستم طراحی درمان کلینیکی مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم کاشت شامل 13 کتتر پلاستیکی و 382 موقعیت ساکن منبع با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی شده است.نتایج: مطابق با سیستم طراحی درمان تجاری به شکل درصد ایزودوز و دوز تجمعی – هیستوگرام حجمی در پستان، ریه و دنده مقایسه شده است. مقایسه نتایج مونت کارلو و محاسبات سیستم طراحی درمان نشان می دهد در آیزودوز بالاتراز 62 درصد پستان در نواحی نزدیک کاشت و یا دور از سطح انحنای پستان و نواحی مرزی ریه تطایق خوبی با هم دارند. با این وجود محاسبات سیستم طراحی درمان، تخمین دوز بالا در ریه برای کانتورهای ایزودوز در عمق پایین و نقاط نزدیک مرزهای هوایی پستان و به طور نسبی در نقاط دور کاشت را نشان داده است.بحث و نتیجه گیری: وقتی داده های واقعی مربوط به چگالی و مواد تشکیل دهنده را برای بافتهایی مانند ریه و دنده وارد می کنیم، سیستم طراحی درمان مقدار دوزی که نشان می دهد فراتر از تخمین دوز به وسیله کد مونت کارلو می باشد. که این تفاوت در خطوط همدوز مختلف ،درصد اختلاف متفاوت است.

مقدمه: استفاده از الکترونهای مگاولتاژ بعلت نفوذ اندک در بافت روش مناسبی برای درمان تومورهای کم عمق میباشد. لکن درمان نواحی گسترده (مانند قفسه سینه) با الکترونها اغلب نیازمند استفاده از دو یا چند فیلد مجاوراست. در این حالتها در ناحیه تلاقی میدانها تغییرات و ناهمگنی دوز زیادی بوجود می آیدکه ناشی از خواص واگرایی و پراکندگی پرتوهای الکترونی است. هدف از این تحقیق پیشنهاد روشی جدید برای یکنواخت کردن توزیع دوز در محل تلاقی فیلدهای مجاور در الکترون درمانی می باشد.مواد و روشها: روشهای بسیاری برای اجتناب از ایجاد مناطق"گرم" و"سرد" در محل تلاقی میدانهای مجاور الکترونی پیشنهاد شده است. این روشها عمدتا بر مبنای استفاده از ابزارهای تعدیل کننده لبه میدان پرتوی یا تولید کننده های نیمسایه می باشند. اما استفاده از آنها وقت گیر بوده و طراحی آنها به اپلیکاتور وابسته است.در این تحقیق از ایده ای که ابتدا برای یکنواخت کردن دوز در محل تلاقی میدانهای مجاور فوتونی (با غیریکنواختی حدود 2%) استفاده شده بهره جسته ایم. این روش بر مبنای چرخش گانتری دستگاه درمانی و زاویه دار کردن میدانها است، به نحوی که میدانهای مجاور دارای لبه مشترکی باشند و ناحیه تلاقی در حجم درمانی عملا حذف شود. برای رسیدن به این هدف فاصله موثر چشمه تا سطح (SSDeff) پرتوهای الکترونی برای انرژی‎های 6،9،12 و 15مگا الکترون ولت و اپلیکاتورهایی با ابعاد 6×6، 10×10، 15×15، 20×20 و 25×25 سانتی متر مربع با روشی جدید مورد محاسبه قرار گرفته است.نتایج: با استفاده از SSD موثر می توان برای پرتوهای الکترونی از نظر واگرایی، رفتاری شبیه پرتوهای فوتونی در نظر گرفت و توزیع دوز یکنواختی را در محل همپوشانی میدانهای مجاور بدست آورد.بحث و نتیجه گیری: در مقایسه با ابزارهای تعدیل کننده لبه میدان پرتوی یا تولید کننده های نیمسایه که نصب آنها نیاز به دقت زیاد داشته و درمان با آنها وقت گیر است، چرخش سر دستگاه برای حذف ناحیه همپوشانی در مساله میدانهای مجاور الکترونی روشی ساده و عملی است.

مقدمه: دستگاه سی تی با قابلیت قدرت تفکیک فضایی متغیر Variable Resolution (X-ray Computed Tomography) به عنوان نسل جدیدی از سی تی، این امکان را فراهم میآورد که از اجسام، با قدرت تفکیک فضایی دلخواه تصویربرداری کرد. در سی تی VRX قدرت تفکیک فضایی را میتوان در قبال کاهش میدان دید افزایش داد. در این نوع سی تی به خاطر متغیر بودن قدرت تفکیک فضایی، ضریب بزرگنمایی بهینه نیز متغیر است. همچنین دستیابی به قدرت تفکیک فضایی بالا محدود به اثر اندازه نقطه کانونی مولد پرتو ایکس است.مواد و روشها: برای بررسی چگونگی تغییر قدرت تفکیک فضایی و میدان دید در سیتی VRX از مشخصات یک نمونه عملی استفاده شده است. با استفاده از روابط تئوریک برای محاسبه قدرت تفکیک فضایی و میدان دید، اثر کاهش اندازه نقطه کانونی و بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در بهبود قدرت تفکیک فضایی و همچنین تغییرات در میدان دید پس از اصلاح ضرایب بزرگنمایی در دستگاه مورد نظر بصورت نظری مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: قدرت تفکیک فضایی سی تی VRX در زوایای کوچک به شدت تحت تاثیر اندازه نقطه کانونی قرار گرفت. کاهش اندازه نقطه کانونی تا حدودی توانست سبب بهبود قدرت تفکیک فضایی در زوایای کوچک شود ولی از آنجایی که در سیتی مورد نظر، بزرگنمایی در تمامی زوایا یکسان است، با بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در هر زاویه قدرت تفکیک فضایی دستگاه افزایش قابل ملاحظه ای پیدا کرد و تا مقدار زیادی به شرایط مطلوب نزدیک شد ولی میدان دید دستگاه به شدت کاهش یافت.بحث و نتیجه گیری: با بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در هر زاویه، قدرت تفکیک فضایی در سی تی VRX در زوایای کوچک از 7.5 به بیش از 35 سیکل بر میلیمترافزایش پیدا کرد. همچنین در زوایای کوچکتر از 13 درجه اثر محدود کننده نقطه کانونی بر قدرت تفکیک فضایی از بین رفت. ولی افزایش قدرت تفکیک فضایی با تغییر ضریب بزرگنمایی، باعث کاهش میدان دید دستگاه در هر زاویه شد. با توجه به اثر معکوس ضریب بزرگنمایی بروی قدرت تفکیک فضایی و میدان دید، میتوان در هر زاویه بسته به اهمیت بیشتر قدرت تفکیک فضایی یا میدان دید، ضریب بزرگنمایی را برای رسیدن به مقدار مطلوب انتخاب کرد.  

مقدمه: یکی از متداولترین روشهایی که در مراکز پرتودرمانی انجام می شود، پرتودرمانی سرطان پستان حفظ شده است. معمولا تابش باریکه های مماسی موازی- متضاد به کل پستان، مهمترین روش درمانی است که در این راستا بکار می رود. این روش در دو روش، طراحی درمان دوبعدی و طراحی درمان سه بعدی انجام می گیرد. هدف از این مطالعه، مقایسه طراحی درمان دوبعدی با طراحی درمان سه بعدی در پرتودرمانی باریکه مماسی سرطان پستان حفظ شده می باشد. این مقایسه از لحاظ یکنواختی توزیع هم دوز (در حجم پستان) و دوز رسیده به ریه صورت گرفته است.مواد و روشها: در این مطالعه 20 بیمار زن دارای سرطان پستان حفظ شده شرکت داشتند. تصاویر سی تی پستان برای هر بیمار تهیه گردید. در سیستم طراحی درمان دوبعدیAlfard روی تک برش مرکزی سی تی پستان، برای هر فرد یک پلان دوبعدی انجام شد. سپس اطلاعاتی که توسط آنها پلان دوبعدی Alfard انجام شده بود در سیستم طراحی درمان سه بعدی Eclipse پیاده شده، پلان انجام شد و نتایج آن به عنوان پلان دوبعدی در نظر گرفته شد. در مرحله بعد، طراحی درمان سه بعدی توسط سیستم Eclipse صورت گرفت. در همه مراحل باریکه کبالت 60 استفاده شد.نتایج: نتایج این دو طراحی درمان مقایسه شدند. در طراحی درمان سه بعدی در مقایسه با طراحی درمان دو بعدی، یکنواختی توزیع هم دوز به طور چشمگیری بهبود یافت (p<0.2) در طراحی درمان سه بعدی حجمی از ریه که دوز بالای30 گری را دریافت کرده بود، در مقایسه با طراحی درمان دوبعدی افزایش یافت (p<0.01).بحث و نتیجه گیری: بیمارانی که از طراحی درمان سه بعدی بهره می گیرند بدلیل حصول یکنواختی بیشتر در توزیع دوز در حجم هدف، در معرض خطرپذیری کمتری از عود بیماری و عوارض پوستی قرار گرفته، نتایج درمانی بهتری حاصل می کنند.  

مقدمه: کاربرد کلینیکی چشمه های رادیواکتیو کپسول شده در براکی تراپی، نقش عمده ای را در درمان تومورهای بدخیم موضعی ایفا می-کند. در این تحقیق، اثر چگالی مختلف بافت ها بر توزیع دوز چشمه براکی تراپی Pd103 در فانتوم کروی به شعاع 50 سانتیمتر مطالعه شده است.مواد و روشها: از آنجا که توزیع دوز جذبی در بافت با چگالی های مختلف، متفاوت است؛ ولی نه آن قدر که با اندازه گیری به خوبی ظاهر شود؛ لذا در محاسبات از کد مونت کارلوی بسیار قوی MCNP4C استفاده کرده ایم تا اثر چگالی بافت های مختلف بدن بر توزیع دوز را بررسی نماییم. چشمه Pd103 در براکی تراپی برای درمان سرطان های پروستات، سینه و تومورهای بدخیم مورد استفاده قرار می گیـرد.نتایج: دوز در اطراف چشـمه ای که در بافت های مختلف فانتوم قرار داده شده محاسبه و ارایه شده است. همچنین پس از محاسبه توابع نامتقارنی و شعاعی دوز، برای وارسی نتایج محاسباتی مقادیر بدست آمده برای F(r, θ) با نتایج تجربی ریوارد و مقادیر g(r) در بافت با چگالی 1.0400 گرم بر سانتیمتر مکعب با نتایج ریوارد و لی و همکارانش مقایسه شده است.بحث و نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می دهد که به دلیل وجود قسمت جاذب مرکزی فوتون که از جنس آلیاژ طلا و مس می باشد، در ناحیه متناظر با آن تفاوت دوز نسبی در چگالی های مختلف حایز اهمیت است و در Z=2.4 میلیمتر و  Y=0میلیمتر تا حدود 80% درصد نیز می-رسد. همچنین نتایج بدست آمده برای تابع نامتقارنی و تابع شعاعی دوز با نتایج تجربی ریوارد و لی و همکارانش توافق خوبی دارد.