مجله فیزیک پزشکی ایران
سال:1387 | دوره:5 | شماره:1 (پیاپی 18-19) |تعداد مقالات:8

مقدمه: امروزه مطالعه اثرات بیولوژیک میدانهای مغناطیسی هم از بعد حفاظت و ایمنی و هم از لحاظ کاربردهای پزشکی، درمانی و دارویی حایز اهمیت می باشد. از لحاظ مشخصه های فیزیکی میدانهای مغناطیسی به دو دسته یکنواخت و متغیر تقسیم می گردند. از آنجا که میدانهای متغیر، با فرکانس های بسیار کم در محیط زندگی انسان بسیار یافت می شوند، تحقیقات زیادی در این مورد صورت گرفته است ولی بررسی در مورد میدان های یکنواخت مغناطیسی ناچیز است. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر میدان مغناطیسی یکنواخت و ثابت بر مقاومت دارویی استافیلوکک طلایی است.مواد و روشها: این مطالعه به صورت مورد - شاهدی آینده نگر برای بررسی اثر میدان مغناطیسی ثابت با شدت پایین (0.5 میلی تسلا) بر سرعت رشد و مقاومت آنتی بیوتیک استافیلوکوکوس اورئوس حساس به جنتامایسین انجام شد. میکروب مورد مطالعه یک سویه بیمارستانی بود و میزان رشد آن از طریق شمارش کلنی جهت پی بردن به اثر میدان بر سرعت رشد بررسی گردید. در مرحله بعد میزان رشد باکتری در حضور غلظت های مختلف آنتی بیوتیک مورد بررسی قرار گرفت و حداقل غلظت ممانعتی و حداقل غلظت باکتری کشی جنتامایسین برای استافیلوکوک اورئوس تعیین گردید.نتایج: در این مطالعه مشخص گردید که میدان مغناطیسی 0.5 میلی تسلا بر سرعت رشد استافیلوکوکوس طلایی پس از 24 و 48 ساعت بی تاثیر بود. بر اساس این نتایج میدان مغناطیسی 0.5 میلی تسلا در مدت 48 ساعت باعث کاهش 50 درصدی حداقل غلظت ممانعتی و حداقل غلظت باکتری کشی جنتامایسین برای استافیلوکوکوس آرئوس گردید (در گروه تحت مطالعه حداقل غلظت ممانعتی 4 و حداقل غلظت باکتری کشی 8 و در گروه شاهد حداقل غلظت ممانعتی 8 و حداقل غلظت باکتری کشی 16 میکروگرم بر میلی لیتر).بحث و نتیجه گیری: میدان مغناطیسی ثابت با شدت کم بتنهایی اثری بر سرعت رشد باکتری نداشت ولی اثر میکروب کشی جنتامایسین در حضور میدان بیشتر بود. می توان از میدانهای مغناطیسی ثابت جهت افزایش اثر آنتی بیوتیک بر استافیلوکوک اورئوس استفاده کرد.

مقدمه: امروزه، کاربرد ایزوتوپ کم انرژی 103Pd در براکی تراپی، برای درمان بدخیمی های پروستات، چشم، سر و گردن، پستان و دهانه رحم افزایش یافته است. در همین راستا، پژوهشکده تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی سازمان انرژی اتمی ایران، اقدام به طراحی و ساخت انواع مختلف دانه پالادیم-103 کرده است. هدف از این تحقیق، انتخاب بهترین دانه از نظر دوزیمتری، برای تولید است. قبل از استفاده بالینی از این دانه ها، لازم است مشخصات دوزیمتری آنها بطور دقیق اندازه گیری و محاسبه شود. در این تحقیق پارامترهای دوزیمتری دومین دانه پالادیم-103 ساخته شده در پژوهشکده تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی سازمان انرژی اتمی ایران، تعیین شده اند.مواد و روشها: پارامترهای دوزیمتری این دانه شامل ثابت آهنگ دز، تابع هندسی، تابع دز شعاعی، تابع ناهمسانگردی، فاکتور ناهمسان گردی و ثابت ناهمسانگردی بر اساس پروتکل TG43-U1 با روش محاسباتی مونت کارلو (کد (MCNP4C و اندازه گیری با استفاده از دزیمترهای ترمولومینسانس مدل GR200A در فانتوم پرسپکس تعیین شده اند.نتایج: ثابت آهنگ دز محاسبه شده با کد MCNP4C در آب برابر با  0.706±0.001 (cGyh-1U-1) و در فانتوم پرسپکس برابر با 0.501±0.001 (cGyh-1U-1) بدست آمد. با استفاده از تابع هندسی محاسبه شده، تابع دز شعاعی و تابع ناهمسانگردی به روشهای محاسباتی و تجربی در فانتوم آب و پرسپکس تعیین شدند. همچنین ثابت ناهمسانگردی محاسبه شده در آب برابر 0.88 بدست آمد.بحث و نتیجه گیری: اختلاف کمتر از 10% بین مقادیر بدست آمده از محاسبات مونت کارلو و اندازه گیریهای تجربی نشان دهنده توافق قابل قبول بین برنامه شبیه سازی و اندازه گیری های انجام شده است. همچنین پارامترهای دوزیمتری بدست آمده برای این دانه، با اولین دانه پالادیم-103 ساخته شده در پژوهشکده تحقیقات کشاورزی، پزشکی و صنعتی و همچنین با چند مدل جهانی مقایسه شده است. نتایج قابل قبول پارامترهای دوزیمتری دانه های ساخته شده، نشان می دهند که از نظر دوزیمتری می توان از این دانه ها به منظور براکی تراپی استفاده نمود.

مقدمه: سیستم های ترکیبی ترکیبی نشر پوزیترون/توموگرافی کامپیوتری مزایای چندی دارند که از جمله کاهش زمان اسکن بیماران و افزایش کیفیت تصاویر حاصله می باشد. مهمترین مزیت سیستم های ترکیبی نشر پوزیترون/توموگرافی کامپیوتری، اصلاح تضعیف دادهای تابشی توموگرافی گسیل پوزیترون می باشد. برای اصلاح تضعیف تصاویر توموگرافی گسیل پوزیترون از چشمه های رادیونوکلئید دوار به دور بیمار (TX) و همچنین تصویربرداری عبوری توموگرافی کامپیوتری استفاده می شود. در اصلاح تضعیف با استفاده از تصاویر توموگرافی کامپیوتری، از داده های تضعیف به دست آمده از انرژی طیف توموگرافی کامپیوتری استفاده می شود و با روش های گوناگونی (مقیاس بندی، تقسیم بندی، ترکیبی، دو تکه خطی و دو انرژی) به داده های تضعیف در انرژی 511 کیلوالکترون ولت نگاشته می شوند و به این ترتیب نقشه تضعیف در انرژی 511 کیلوالکترون ولت به دست می آید که در بازسازی تصاویر توموگرافی گسیل پوزیترون در مرحله اصلاح تضعیف استفاده می شوند.مواد و روشها: این مطالعه از دو فاز مطالعه روی بیمار و روی فانتوم تشکیل شد که در هر دو مورد روش های مختلف تبدیل نقشه تضعیف روی تصاویر توموگرافی کامپیوتری آن ها پیاده شده است. برای ارزیابی مقایسه ای نیز از نقشه های تضعیف مرجع به دست آمده از روش TX و داده های به دست آمده از جداول استاندارد سطح مقطع فوتونی و مقایسه آن ها با 5 روش تبدیل نقشه تضعیف استفاده شد.نتایج: پس از آنالیز نقشه های تضعیف به دست آمده مشخص گردید که برای بافت های نرم کلیه روش های تبدیل نقشه تضعیف نتایجی با درصد اختلاف نسبی کم نسبت به نقشه تضعیف مرجع به دست می دهند که در مورد فانتوم درصد اختلاف نسبی 5 روش مقیاس بندی، تقسیم بندی، ترکیبی، دو تکه خطی و دو انرژی در مقایسه با مرجع به ترتیب 4.92%، 3.21%، 4.43%، 2.24% و 2.29% و در مورد بیماران نیز درصد اختلاف نسبی چهار روش مقیاس بندی، تقسیم بندی، ترکیبی و دو تکه خطی به ترتیب 6.95%،4.51 %،7 % و 6.45% می باشد. در بافت های استخوانی نیز اختلاف نسبی در نقشه های تضعیف فانتوم به ترتیب 30%، 18.67%، 10.91%، 10.88% و 5% (به ترتیب در مقیاس بندی، تقسیم بندی، ترکیبی، دو تکه خطی و دو انرژی) و در بیماران نیز به ترتیب 26%، 23.2%، 10.7% و20 % بود.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده در بافت های نرم کلیه روش ها از اختلاف نسبی کمتر از 7% برخوردارند و این در حالی است که در بافت های استخوانی، به جز روش مقیاس بندی و تقسیم بندی بقیه روش ها دارای اختلاف نسبی کمتر از 20% می باشند.

مقدمه: امروزه پیشرفت های چشم گیری در تجهیزات و نوع طراحی درمان های رادیوتراپی صورت گرفته است، که باعث هرچه دقیقتر شدن روش های درمانی شده اند. با این وجود، روش های متداول درمان، در بیشتر مراکز درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از درمان های متداول، استفاده از وج های فیزیکی می باشد. از پارامتر های میدان های وج دار، زاویه وج است. زاویه بین خط افق با منحنی همدوزی که در یک عمق مشخص و دراندازه میدان خاص ایجاد می شود را زاویه وج گویند. طراحی درمان ها با استفاده از زاویه وج صورت می گیرد. در این مطالعه تغییرات زاویه وج به روش دوزیمتری و تئوری برای میدان های متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد.مواد و روشها: برای میدان های وج دار با ابعاد 6´6 تا 20´20، زاویه وج به روش دوزیمتری نسبی برای دو انرژی 6 و 18 مگاالکترون ولت اندازه گیری شد. از وج های متداول در پرتو درمانی با درجه اسمی 60، 45، 30 و 15 استفاده گردید. همچنین روش تحلیلی زاویه وج ارایه شده توسط ساو.ب، برای دستگاه واریان نیز آزموده شد. در این روش شیب منحنی های همدوز به صورت غیر مستقیم با استفاده از منحنی های پروفایل و درصد دوز عمقی به دست می آید. منحنی های پروفایل، همدوز و درصد دوز عمقی برای تمامی میدان ها رسم و زاویه منحنی همدوز در عمق10 سانتیمتر به استناد تعاریف بین المللی به عنوان زاویه وج در نظر گرفته شد. داده های به دست آمده از رابطه تحلیلی زاویه وج نیز با داده های دوزیمتری مورد بررسی قرار گرفتند.نتایج: بررسی نشان می دهد که زاویه وج با افزایش ابعاد میدان افزایش می یابد.در میدان 6´6 زاویه وج بیشترین اختلاف را با زاویه اسمی وج نشان می دهد، به طوری که این اختلاف برای وج 45 درجه در انرژی 6 مگا ولت به مقدار 14.7 درجه می باشد. بیشترین اختلاف برای میدان 10´10 در وج 45 درجه و در انرژی 6 مگا ولت به مقدار 9.2 درجه به دست آمد. نتایج زاویه وج با استفاده از رابطه ریاضی، در بیشترین حالت فقط 4 درجه با نتایج دوزیمتری اختلاف نشان می دهد.بحث و نتیجه گیری: مقدار زاویه وج در میدان های مختلف درمانی تغییر می کند. برای بالا بردن دقت واگذاری دوز در درمان های متداول می بایستی حتی الامکان از وجی مناسب که در میدان مشخص ایجاد منحنی همدوز با شیب دلخواه می نماید، استفاده کرد.

مقدمه: استفاده از سیستم های ارتباطی موبایل در طی دهه گذشته رشد چشمگیری داشته است، با وجود مطالعات گسترده انجام شده در رابطه با تاثیرات امواج رادیویی، توجه کمتری به احتمال اثرات بیولوژیک میدان های مغناطیسی کم فرکانس ناشی از گوشی های موبایل شده است. هدف ما از این تحقیق طراحی تجهیزات و استفاده از روشی دقیق برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی کم فرکانس در دو نوع گوشی موبایل GSM 900 می باشد.مواد و روشها: ابتدا یک کویل جستجوگر ساخته و ضریب کالیبراسیون آن اندازه گیری شد، سپس سیگنال خروجی ناشی از القای میدان مغناطیسی گوشی های موبایل استخراج و با روش آنالیز فوریه سریع (FFT) دامنه و محتوای فرکانسی سیگنال 217 هرتز در فواصل زمانی مختلف اندازه گیری و نهایتا توزیع میدان مغناطیسی در سطح پشتی دو نوع گوشی تلفن همراه تعیین شد.نتایج: محدوده شدت میدان مغناطیسی در فرکانس 217 هرتز پشتی گوشی نوکیا 3310 حداقل 50 و حداکثر 160 میکروتسلا و در گوشی نوکیای 8310 حداقل 14 و حداکثر 30 میکروتسلا بود. با در نظر گرفتن اختلاف در دامنه سیگنال 217 هرتز و هارمونیک های آن نه تنها توزیع شدت میدان مغناطیسی در سطح پشتی گوشی ها و در زمان های مختلف، متفاوت است بلکه این اختلاف به نوع گوشی نیز بستگی دارد.بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده توصیه می شود جهت بررسی اثرات بیولوژیک میدان ها مغناطیسی کم فرکانس، گوشی های موبایل و تعیین اثرات پنجره ای شدت میدان های مغناطیسی علاوه بر در نظر گرفتن ویژگی های سیگنال 217 هرتز به توزیع شدت میدان مغناطیسی مشابه با شرایط واقعی نیز توجه شود.

مقدمه: بازیابی تصاویر مبتنی بر محتوا برای جستجوی یک تصویر از مجموعه ای از تصاویر بکار می رود که در کاربردهای تشخیص پزشکی می تواند به منظور مقایسه تصاویر پیشین و جاری از اعضای بیماران بکار برده شود.مواد و روشها: روش «بازیابی تصویری مبتنی بر محتوی» برای تصاویر رادیوگرافی با استفاده از «هیستوگرام جهت الگو» ارایه شده که در آن توزیع مکانی پنج نوع جهت الگو برای نمایه سازی به کار برده می شود. تصویر ورودی ابتدا به بلوکهایی تقسیم شده و سپس فراوانی هر نوع الگو در هر بلوک تصویر مشخص می گردد. با تعیین هیستوگرام الگوهای محلی برای هر یک از بلوک های تصویر، هیستوگرام محلی برای هرکدام از تصاویر بدست می آید. در نهایت، هیستوگرام سراسری برای مقایسه شباهت بین تصاویر محاسبه می گردد.نتایج: نتایج بر روی مجموعه تصاویر رادیوگرافی «ایرما» شامل 10000 تصویر نشان می دهد که به طور متوسط روش پیشنهادی نسبت به روشهای تامیورا و «توصیف گر هیستوگرام لبه» بهتر عمل نموده و از نرخهای دقت و فراخوانی بهتری برخوردار است. در فرآیند بازیابی بیش از 50 تصویر، در برخی تصاویر، نرخ دقت بیش از 48% و نرخ فراخوانی بیش از 18% بهبود یافته است.بحث و نتیجه گیری: در برخی تصاویر، منجمله تصاویر دست، پا، انگشتان، جمجمه، فک، قفسه سینه و لگن دقت بازیابی به میزان قابل توجهی بهبود یافته است. در گروه تصاویر آرنج، ران، زانو و کتف، نتایج بازیابی در سه روش مذکور از دقت تقریبا یکسانی برخوردار می باشند.

مقدمه: چشمه 90Sr/90Y در براکی تراپی درون رگی پس از آنژیوپلاستی استفاده می شود تا با تابش دهی از دو باره تنگ شدن رگ و انسداد مجدد آن جلو گیری کند. هدف این پژوهش، تعیین توزیع دوز چشمه بتای 90Sr/90Y در فانتوم آب است.مواد و روشها: در این پژوهش از کد MCNP4C برای محاسبه دوز در اطراف یک چشمه 90Sr/90Y در یک فانتوم آب به ابعاد 30´30´30 سانتیمتر مکعب استفاده شده است. همچنین هندسه چشمه به طور دقیق در شبیه سازی وارد شده است. تالی *F8:e مناسب برای دوزیمتری پرتوهای بتا می باشد که با خطای کمتر از5 % در درون کره ای به شعاع 0.2 میلیمتر جهت محاسبات دوزیمتری استفاده شده است.نتایج: با محاسبه تغییرات دوز به روش مونت کارلو و در راستاهای موازی و عمود بر چشمه و به فاصله 0.5 میلیمتر، منحنی های هم دوز در فانتوم آب برای درصد دوز عمقی 2.5%، 10%، 20%، 40% و90 % استخراج شده است.بحث و نتیجه گیری: نتایج بدست آمده با نتایج گزارش شده توسط آژانس بین المللی انرژی اتمی و بوکلی و همکارانش که دوزیمتری را بطور تجربی در فانتوم آب انجام داده اند؛ مقایسه شده و همخوانی بسیار خوبی دارد؛ لذا می توان از این نتایج در براکی تراپی درون رگی استفاده نمود.

مقدمه: در حال حاضر از روشهای محاسباتی مونت کارلو به عنوان ابزاری دقیق و استاندارد در دوزیمتری و طرح درمان استفاده می شود. از مهمترین مزایای این تکنیکها امکان بررسی پارامترهایی است که اندازه گیری عملی آنها دشوار و گاهی غیر ممکن می باشد. اشکال اصلی روشهای محاسباتی، طولانی بودن زمان محاسبات است که در جهت کاهش آن، روشهای مختلف سخت افزاری و نرم افزاری مورد استفاده قرار می گیرند که از جمله آنها می توان به ابداع و گسترش تکنیکهای موازی سازی و همچنین تعریف پارامتری چشمه تابش با استفاده از اطلاعات چشمه در فضای فاز اشاره نمود.مواد و روشها: در این تحقیق از کد MCNP-4C به منظور شبیه سازی میدانهای نامتقارن شتاب دهنده خطی نپتون10PC  استفاده شده است. شبیه سازی چشمه در دو مرحله انجام گرفت، ابتدا چشمه الکترونی با توزیع گاوسی از نظر انرژی و توزیع فضایی تعریف شد و سپس از اطلاعات مربوط به فوتونهای ایکس ترمزی در فضای فاز، به منظور تعریف پارامتری چشمه فوتونی استفاده گردید. از آنجا که در حالت تولید فوتون، قسمتهای دستگاه تا زیر فیلتر یکنواخت کننده ثابت می باشند، از اطلاعات صفحه فضای فاز زیر فیلتر در تعریف چشمه فوتونی استفاده شد. در این رابطه سه میدان نامتقارن 6´6، 10´10 و 15´15 سانتی متر مربع به ترتیب با خارج از مرکز 1.5، 3.5 و 6 سانتیمتر مورد شبیه سازی قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی پارامترهای دوزیمتری، یک فانتوم آب باSSD ،100  سانتی متر نیز شبیه سازی شد. اندازه گیریهای عملی با استفاده ازسیستم دوزیمتری موجود و اتاقک یونش RK در فانتوم آب انجام گرفت.نتایج: برای اطمینان از شبیه سازی، تغییرات دوز با عمق بر روی محور مرکزی پرتو و محور کلیماتور (مرکز میدان تابشی) بررسی گردید همچنین توزیع دوز در صفحات عمود بر محور پرتو در عمقهای بیشینه دوز و 10 سانتی متر نیز محاسبه و اندازه گیری شد. سپس نتایج محاسبات با اندازه گیریهای عملی مقایسه شدند. بررسی نتایج نشان دهنده توافق مناسب بین مقادیر محاسباتی با اندازه گیریهای عملی است، به طوریکه حداکثر اختلاف دوز نقاط در حد 2% و در بیشتر موارد در حد 1% می باشد.بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از این بررسی تایید دیگری برانتخاب صحیح طیف پرتو الکترونی و بازسازی چشمه فوتونی بر اساس اطلاعات مربوط به فوتونهای ترمزی در فضای فاز است. لذا از این شبیه سازی می توان به منظور پیش بینی توزیع دوز در میدانهای درمانی پیچیده تر و همچنین بررسی موارد دیگری مانند تاثیر ناهمگنی های بافتی و وجود تغییر دهنده های شدت پرتو بر توزیع دوز استفاده نمود.