مجله فیزیک پزشکی ایران
سال:1390 | دوره:8 | شماره:1 (پیاپی 30) |تعداد مقالات:8

مقدمه: امروزه با پیدایش فیلم های جدید رادیوکرومیک، دزیمتری با این نوع فیلم به دلیل خصوصیاتی مانند محدوده حساسیت وسیع، قابلیت تکرارپذیری خوب، قدرت تفکیک مکانی بالا، و شرایط بازخوانی و حمل آسان مورد توجه است.مواد و روشها: در این مقاله توزیع دز باریکه الکترونی در یک فانتوم ناهمگن با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX و نتایج حاصل از اندازه گیری مقایسه شده است. تابش دهی با شتابدهنده خطی الکتا و در انرژی های 8 و 15 مگاالکترون ولت با اپلیکاتور 10×10 سانتیمترمربع و SSD برابر با 100 سانتی متر صورت گرفت. مقادیر درصد دز عمقی و پروفایل تابش به وسیله فیلم رادیوکرومیک EBT و نیز دیود اندازه گیری شد.نتایج: میانگین تطابق %2 بین مقادیر حاصل از اندازه گیری و شبیه سازی مشاهده شد.بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل نشان داد که از فیلم های جدید رادیوکرومیک می توان در دزیمتری انواع میدانهای الکترون با دقت بالا استفاده نمود و حتی در هنگام حضور ناهمگنی نیز نتایج این نوع دزیمتر قابل اطمینان است.

مقدمه: یکی از متداول ترین روشهای درمان سرطان در بیماری های زنان، براکی تراپی می باشد. دستگاه براکی تراپی GZP6 از جمله دستگاههای مورد استفاده در ایران است که به دلیل قیمت پایین آن نسبت به دستگاههای کاملتر، مورد توجه قرار گرفته است. نقایصی مانند نداشتن یک برنامه طراحی درمان کامل در درمانهای از پیش تعریف نشده، عدم قابلیت تغییر کمیتهای دوزیمتری متغیر با زمان و استفاده از تخمین چشمه نقطه ای در محاسبه دوز متوجه این دستگاه می باشد. در این مقاله نرم افزاری تحت عنوان مکمل برنامه طراحی درمان اختصاصی دستگاه ارائه شده است.مواد و روشها: ابتدا مشخصات دوزیمتری سه چشمه دستگاه بر اساس پروتکل TG-43 با استفاده از کد مونت کارلوی MCNP4C بدست آمده؛ سپس با توجه به مکان و مدت زمان قرارگیری چشمه ها در اپلیکاتورهای کاشته شده، توزیع دوز محاسبه و در یک محیط واسط کاربر (GUI) طراحی شده توسط نرم افزار MATLAB نمایش داده می شود.نتایج: خطای پارامترهای فیزیکی TG-43 محاسبه شده با کد حدود 1% بوده و همخوانی بسیار خوبی با مقالات مشابه در زمینه دوزیمتری چشمه کبالت دارند. بعلاوه، محیط واسط طراحی شده بصورت فایل اجرایی قابل نصب بر روی هر نوع سیستم عامل و با کاربردی ساده آماده سازی شده است.بحث و نتیجه گیری: از آنجا که افراد مختلف دارای آناتومی و شرایط جسمانی متفاوتی هستند که بخصوص تحت تاثیر بیماری این شرایط تغییرات بیشتری از خود نشان می دهد، نیاز به یک برنامه جهت نمایش توزیع دوز در حالتهای از پیش تعیین نشده در نرم افزار دستگاه GZP6 ضروری است. استفاده از برنامه GZP6 CTPS می تواند این ضرورت را تامین نماید.

مقدمه: یکی از روشهای کمکی درمان سرطان ایجاد هایپرترمیا با استفاده از ریزموج، امواج فروسرخ و فراصوت است که همراه با شیوه هایی نظیر پرتودرمانی و شیمی درمانی می تواند سلولهای سرطانی را به بسیاری از درمانها حساس و اثر داروهای ضد سرطان را افزایش دهد. در تحقیق حاضر هایپرترمیا در تلفیق با شیمی درمانی و با واسطه نانوذرات فلزی طلا به منظور انتقال و توزیع سریعتر حرارت در سلولها و ریزموج جهت تولید گرما مورد بررسی واقع شده است.مواد و روشها: پس از کشت و تکثیر رده سلولی Saos-2 مشتق شده از استئوژنیک سارکوما اقدام به تیمار سلولها در حضور دوکسوروبیسین و نانوذرات طلای 20 و 40 نانومتری در دو غلظت گردید و 48 ساعت پس از تابش ریزموج به نمونه ها تا دمای 42 درجه سانتیگراد بقای آنها به روش MTT به منظور تعیین اثر هر یک از متغیرهای درمانی ارزیابی شد.نتایج: میانگین درصد بقاء سلولی در حضور نانوذرات طلا بیش از 95 درصد بود. حضور ذرات 40 نانومتری، بقای سلولی پس از شیمی درمانی را از 62.8 به 37.1 درصد کاهش داد. همچنین همیاری شیمی درمانی و هایپرترمیا در غلظت بالاتر از نانوذرات 20 و 40 نانومتری، بترتیب بقاء سلولی 17 و 4.1 درصد را بدست داد.بحث و نتیجه گیری: نانوذرات طلا در اندازه و غلظتهای مورد استفاده در این تحقیق موجب بروز سمیت در سلولهایSaOs-2  نشده ولی حضور آنها حین تابش ریزموج تاثیر افزاینده بر فرایند مرگ سلولی داشته، بطوریکه توانسته است تاثیری قابل مقایسه با دوکسوروبیسین به بار آورد. تایش ریزموج در حضور نانوذرات توانسته بازده درمانی بالاتری را نسبت به شرایط مشابه بدون آنها ایجاد کند. و افزایش غلظت و اندازه نانوذرات موجب بهبود اثر همیاری شیمی درمانی و هایپرترمیا شده است. این یافته می تواند ناشی از افزایش ورود دوکسوروبیسین به سلولها در حضور نانوذرات طلا باشد.

مقدمه: آسیب ناشی از کشش های تکراری یکی از مشکلات شایع در زمینه بیماری های شغلی است. ریسک فاکتورهای فیزیکی مرتبط با کار شامل تکرار، ارتعاش و وضعیت نامناسب اندام ها از عوامل بروز آسیب ها و اختلالات اسکلتی-عضلانی مزمن هستند. کار با رایانه به عنوان یک عمل تکراری با نیروی انقباضی سطح پائین که نیاز به حفظ وضعیت بدن به مدت طولانی دارد، باعث خستگی عضلانی می شود. خستگی عضلانی در نواحی شانه و بازو یکی از شایع ترین مشکلات گزارش شده در مورد کاربران رایانه و به ویژه فعالیت حین تایپ است. از سیگنال های الکترومایوگرافی سطحی (SEMG) به عنوان یک روش غیرتهاجمی برای تشخیص خستگی عضلانی استفاده می شود.مواد و روشها: در این تحقیق به بررسی خستگی عضلانی حین تایپ پرداخته شده است. برای این منظور پس از ثبت سیگنال های EMG از 9 سوژه سالم در موقعیت عضله -trapezius که در معرض خستگی عضلانی حین تایپ است- و پردازش سیگنال و استخراج ویژگی های مناسب به تشخیص و پیش بینی خستگی عضلانی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی MLP پرداخته شده است.نتایج: سیگنال های SEMG ثبت شده حین تایپ، در حوزه های زمان و فرکانس مورد پردازش و استخراج ویژگی قرار گرفت. نتایج طبقه بندی این سیگنال ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که سیستم طراحی شده قادر به تشخیص و پیش بینی وضعیت خستگی عضلانی حین تایپ با صحت تفکیک %80.79±1.04 می باشد.بحث و نتیجه گیری: طبقه بندی و پیش بینی هوشمند و خودکار خستگی عضلانی کاربردهای گسترده ای در مهندسی فاکتورهای انسانی (ارگونومی)، مهندسی توانبخشی و طراحی دستگاه ها و تجهیزات بیوفیدبک به منظور کاهش آسیب ناشی از کارهای تکراری با اعلام هشدارهای مناسب دارد.

مقدمه: در براکی تراپی با توجه به نزدیک بودن چشمه به بافت تومور، تغییرات جزیی در مکان چشمه ها باعث ایجاد تغییرات زیادی در توزیع دوز اعمالی می شود، بنابراین طراحی درمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش معمول در طراحی درمان براکی تراپی رحم استفاده از تصاویر رادیوگرافی برای لوکالیزاسیون و طراحی درمان با سیستم منچستر است. امروزه به علت مزایای بیشتر، تصاویر CT و MRI در حال جایگزین نمودن تصاویر رادیوگرافی به منظور تعیین دقیق تر موقعیت چشمه ها و بافت های اطراف می باشد. در این پژوهش، یک نرم افزار واسطه به نام IM2MCNP برای استفاده از تصاویر CT به منظور محاسبه دوز به روش مونت کارلو در طراحی درمان براکی تراپی طراحی و بکار گرفته شده است.مواد و روشها: به منظور دوزیمتری طرح درمان، یک فانتوم لگن از جنس پلی اتیلن ساخته شد که اپلیکاتور در آن قرار می گرفت و در نقاط مختلف فانتوم نیز چیپس های TLD تعبیه شد که پس از پرتودهی فانتوم قرائت شدند. به منظور محاسبه دوز با استفاده از تصاویر CT، فانتوم با گزینه انرژی 120 kVp اسکن شد. بوسیله یک نرم افزار واسطه که با استفاده از نرم افزار MATLAB نوشته شد، تصاویر مربوط به فانتوم به فایل ورودی MCNP تبدیل گردید و شبیه سازی انجام شد. در این مقاله امکان پذیر بودن چنین روشی در طراحی درمان براکی تراپی رحم و همچنین دقت و سرعت عمل آن مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج: مدت زمان مورد نیاز برای شبیه سازی حجم فانتوم و حجم اطراف اپلیکاتور با استفاده از تصاویر CT توسط نرم افزار واسطه حدود 3 دقیقه بود، در حالی که این مدت زمان برای استفاده از روش مونت کارلو استاندارد حدود 1 ساعت می باشد. اختلاف دوز رسیده به نقطه A بین دو روش اندازه گیری با TLD و شبیه سازی 1.7% دوز تجویزی بود. این اختلاف دوز بین دو روش در راست روده و مثانه به ترتیب 3% و 3.7% دوز تجویزی بود. همچنین مقایسه شبیه سازی با استفاده از نرم افزار واسطه (با تصاویر سی تی) و شبیه سازی بوسیله مونت کارلو استاندارد (بدون استفاده از تصاویر)، اختلاف مقدار دوز بین دو روش در 67% از نقاط را کمتر از 1% دوز تجویزی نشان داد. حداقل خطا کمتر از 01% و حداکثر خطا 4.8% بود.بحث و نتیجه گیری: با استفاده از نرم افزار واسطه مدت زمان شبیه سازی کاهش می یابد. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با استفاده از نرم افزار واسطه، مونت کارلو استاندارد و روش عملی نشان میدهد که استفاده از تصاویر توموگرافی و تبدیل آن به فایل ورودی مونت کارلو به منظور محاسبه دوز در براکی تراپی امکان پذیر بوده و بدلیل توافق نتایج سه روش با هم، استفاده از نرم افزار واسطه صحت قابل قبولی دارد.

مقدمه: بیشتر روشهای دوزیمتری قادر به آشکارسازی دوز در کمتر از یک میلیمتر نیستند در حالیکه پلیمر ژل دوزیمتری بر پایه تشدید مغناطیسی، توانایی دوزیمتری سه بعدی با رزولوشن بالا را دارا می باشد، اما رزولوشن فضایی بر اساس تابع انتقال مدولاسیون دوز، برای چنین سیستمی هنوز بررسی نشده است. لذا در این مطالعه قدرت تفکیک پذیری فضایی پلیمر ژل دوزیمتری بر پایه تشدید مغناطیسی در مقایسه با سیستم فیلم دانسیتومتری بوسیله تابع انتقال مدولاسیون دوز در رزولوشنهای فضایی بالا مورد بررسی قرار گرفته اند.مواد و روشها: نمونه های ژل پلیمری و فیلم رادیوگرافی با فوتونهای کبالت 60 از طریق یک شبکه جاذب با ساختار پریودیک با پریودهای فضایی مختلف (a/2=280, 525, 1125mm) تابش داده شده اند. در سیستم تصویربرداری پلیمر ژل دوزیمتری پارامتر انتخابی (زمان آسایش عرضی (T2 در تصاویر دوز بر پایه تصویربرداری تشدید مغناطیسی چنداکویی با دستگاه با شدت میدان مغناطیسی 1.5 تسلا محاسبه می شود. در سیستم فیلم دوزیمتری پارامتر انتخابی دانسیته نوری فیلم رادیوگرافی می باشد، که با دانسیتومتر با رزولوشن 200 میکرون اندازه گیری شده است. تابع انتقال مدولاسیون دوز از تغییر عمق مدولاسیون در زمان آسایش اسپین-اسپین (T2) و تغییر دانسیته نوری فیلم بعد از رسم منحنیهای کالیبراسون R2 (=1/T2) برحسب دوز و دانسیته نوری برحسب دوز بدست می آید. نتایج پلیمر ژل با فیلم مقایسه می شود.نتایج: بعد از رسم پروفایل مربوط به توزیع دوز در زیر شبکه جاذب، دو قله مینیمم و ماکزیمم در کمترین پریود 560 میکرون به سختی قابل تشخیص بوده، هر چند که مدولاسیونهای مربوط به زوج خط 1050 میکرون و 2250 میکرون به خوبی قابل تشخیص می باشد. عمق مدولاسیون برای 2250 میکرون شبکه، 100 درصد در نظر گرفته شده و مدولاسیونهای دیگر بر اساس این مدولاسیون ماکزیمم سنجیده شده اند. برای فیلم دانسیتومتری در 1050 میکرون عمق مدولاسیون به 35% کاهش یافته و در 560 میکرون به 9% دامنه ماکزیمم کاهش یافته است. در مقایسه مقادیر مربوط به پلیمر ژل دوزیمتری برای فرکانسهای مذکور بترتیب 30% و 7% می باشند. تابع انتقال مدولاسیون دوز در رزولوشن 200 میکرون برای سیستمهای فیلم و پلیمر ژل دوزیمتری بترتیب برابرند با 0.09، 0.35، 1؛ 0.07، 0.30، 1.نتیجه گیری: این مطالعه نشان می دهد که نزول تابع انتقال مدولاسیون دوز در فرکانسهای فضایی بالاتر وابسته به سیستم تصویربرداری بوده و لذا بررسی تابع انتقال مدولاسیون دوز برای سیستم فیلم دانسیتومتری در بردارنده قدرت تفکیک پذیری فضایی بالاتری نسبت به سیستم پلیمر ژل دوزیمتری در رزولوشن 200 میکرون می باشد.

مقدمه: هدف، محاسبه متوسط دوز جذبی غده ای پستان در ماموگرافی با هدف – فیلتر مولیبدنیم- رودیم و محاسبه دقیق و سریع دوز برای وضعیت های مختلف است.مواد و و روشها: در این پژوهش، ابتدا طیف اشعه ایکس هدف مولیبدنیم با و بدون فیلتر رودیم برای باریکه الکترون های تک انرژی با کد MCNP محاسبه شده است. سپس با استفاده از پارامترهای Sobol-Wu یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن برای محاسبه متوسط دوز غده ای به زبان فرترن نوشته ایم.نتایج: تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای برحسب ولتاژ لامپ اشعه ایکس دستگاه ماموگرام و به ازای d=5 cm، HVL=0.35 mmAl، و برای مقادیرمختلف g محاسبه شده است. همچنین نتایج مربوط به تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای به ازای یک رونتگن تابش برحسب درصد غده ای بافت پستان برای kV=28، HVL=0.4 mmAl، و d های مختلف ارائه شده است. تغییرات متوسط دوز جذبی غده ای برحسب d برای g=%60 و در سه مقدار Kv=23, 27, 35 و HVL های متناظر نیز ارائه شده است.

مقدمه: تاکنون مدلهای زیادی جهت بررسی اپتیک چشم انسان ارائه شده است. در سالهای اخیر افزایش روزافزون جراحی ها بر روی بخش قدامی چشم، نظیر کاتاراکت، فوتورفرکتیو و پیوند قرنیه، اهمیت بررسی بیشتر اپتیک چشم و سنجش کیفیت بینایی را نشان می دهد.مواد و روشها: در این مقاله تعدادی از مدلهای چشم که توسط محققین ارائه شده مورد بررسی قرار گرفته است که شامل مدلهایی با سطوح انکساری کروی و مقاطع مخروطی برای قرنیه و عدسی و مدلهای ساده شده و همچنین مدلهای جدیدتری که سطوح قرنیه و عدسی را با معادلات ریاضی پیچیده تری ارائه می دهند می باشد.نتایج: بررسی مدلهای چشم انسان این امکان را فراهم می سازد که مقوله بینایی با کیفیت بهتری ارائه گردد و همچنین اعمال جراحی بخش قدامی چشم با دقتی بیشتر صورت پذیرد و دید دقیقتری را امکان پذیر سازد.