سنجش و ایمنی پرتو
سال:1398 | دوره:8 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در این پژوهش، مطالعات در زمینه پروتون تراپی ملانومای چشمی با استفاده از ابزار GEANT4 گسترش داده شده است. مدل های تحلیلی مختلفی، گسترش قله های براگ (SOBP) در ناحیه تومور را مورد بررسی قرار داده اند. یکی از مهمترین مدل های تحلیلی، مدل بورفلد می باشد. در این مقاله، با استفاده از روش واپیچش توابع و استفاده محاسبات عددی، مدل تحلیلی جدیدی جهت تولید و گسترش قله های براگ در ناحیه تومورهای چشمی معرفی شده است. همچنین از شبیه سازی به کمک کد GEANT4 جهت تولید قله های براگ در فانتوم های واقعی چشم انسان و آب استفاده شده است. دو فانتوم متفاوت، جهت مطالعه تأثیر مواد واقعی فانتوم چشم بر منحنی های دز پروتون در نظر گرفته شده است. همچنین به منظور در نظر گرفتن اثرات بالینی، منحنی SOBP در دو فانتوم، با در نظر گرفتن خط باریکه (CATANA) محاسبه شده است. به ازای باریکه های مدادی پروتون، پهنای SOBP برای فانتوم آب و چشم به ترتیب برابر با 901/0 و 877/0 سانتی متر محاسبه شد. محاسبات منحنی براگ و SOBP نشان میدهد توافق خوبی بین نتایج GEANT4، مدل پیشنهادی و مدل بورفلد وجود دارد. با به کارگیری خط باریکه CATANA، اختلاف پهنای SOBP در دو فانتوم آب و چشم برابر با 11/0 سانتیمتر میباشد.

در این مقاله روش انتخاب بهینه ی زمان برای آنالیز طیف گامای نمونه های خاک مطالعه شده است. طیف سنجی گاما با استفاده از آشکارساز HPGe نوع p با بازده 30% و تفکیک پذیری keV 7/1 (برای پیک MeV 33/1 کبالت-60) و بر پایه کمترین اکتیویته قابل آشکار انجام شده است. از نمونه های استاندارد IAEA-RGTh-1، IAEA-RGU-1 و IAEA-RGK-1 که در ظروف استوانه ای ریخته شده اند به عنوان نمونه استفاده شده است. اندازه گیری ها در 12مدت زمان مختلف از 5 دقیقه تا 36 ساعت انجام شده است. در هر اندازه گیری کمترین اکتیویته آشکار شده برای دخترهای Th232، U238، U235 و رادیونوکلید K40 محاسبه شد. زمان بهینه طوری انتخاب شد که در آن تغییرات کمترین اکتیویته آشکارشده نسبت به زمان کمتر از Bq/kg· h 05/0 باشد.

از واکنش همجوشی P-11B سه ذره آلفا گسیل می گردد. ذرات آلفا تأثیر به سزایی در مرگ سلول های سرطانی ایفا می کنند. وقتی که بورن در محل تومور انباشته می شود پروتون های تابیده شده از خارج از بدن می توانند با بورن های درون تومور واکنش دهند. همچنین یک پرتو گاما سریع از واکنش همجوشی P-11B منتشر می شود. قله پرتو گامای سریع KeV 719 تولید شده از واکنش همجوشی P-11B نقش مفیدی را برای ما ایفا می کند. این روش درمان ویژگی ها و مزایایی مانند کاربرد قله براگ در درمان، هدف گیری دقیق تومور، افزایش اثر درمان و مشاهده و نظارت بر ناحیه درمان در طول درمان را دارا می باشد.

حفاظت در برابر پرتو و انتخاب مواد مناسب جهت تضعیف پرتو بهعنوان یکی از شاخههای مهم در علم پرتو پزشکی و صنایع مربوط پرتو است. در این مقاله، ضرایب تضعیف جرمی، ضخامت های نیم لایه و ضخامت های معادل mm 5/0 سرب برای کامپوزیت پلیوینیلکلراید حاوی نانو و میکروذرات اکسید مس به طور تجربی به ازای ولتاژهای مختلف kV 40، 60 و 80 پرتو ایکس محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهند که در ولتاژهای 40 و 60 کیلوولت، کامپوزیتهای حاوی نانوذرات نسبت به کامپوزیتهای حاوی میکروذرات عملکرد حفاظتی بهتری دارند اما در ولتاژ 80 کیلوولت، کامپوزیت حاوی میکروذرات محافظ بهتری هستند. مقدار ضریب تضعیف جرمی کامپوزیت حاوی میکروذرات اکسید مس در ولتاژ های پرتو ایکس به وسیله کد شبیه سازی MCNP به دست آمده و با نتایج تجربی مقایسه شده است.

هدف دزسنجی زیستی، تخمین میزان پرتوگیری افراد پرتوکار و یا درگیر در سوانح مختلف پرتوی با استفاده از میزان تغییرات در شاخص های زیستی است. روش های سیتوژنتیکی، از شایع ترین و کاربردی ترین روش های دزسنجی زیستی هستند. در موارد پرتوگیری مزمن یا دراز مدت، روش سیتوژنتیک هیبریدی فلورسانس مورد استفاده قرار می گیرد که در آن، بررسی تعداد آسیب های پایدار کروموزومی، معیاری برای تخمین میزان پرتوگیری افراد است. هر آزمایشگاه دزسنجی زیستی، برای تخمین صحیح و دقیق میزان پرتوگیری، باید منحنی کالیبراسیون اختصاصی برای انواع مختلف پرتو در دزها و آهنگ دزهای مختلف را تهیه کند. در این تحقیق، پس از نمونه گیری از خون دو مرد سالم و غیر سیگاری، نمونه ها تحت تابش دزهای 5/0 تا 2 گری اشعه ایکس ساطع شده از دستگاه شتاب دهنده خطی قرار داده و پس از جداسازی لنفوسیت های خون محیطی و کشت سلولی، گستره متافازی آن ها تهیه شد. پس از انجام رنگ آمیزی هیبریدی فلورسانس بر روی گستره های متافازی، به کمک میکروسکوپ فلورسانس، آسیب های پایدار کروموزومی ایجادشده توسط دزهای مختلف پرتو در لنفوسیت ها مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس میزان آسیب های پایدار کروموزومی مشاهده شده در دزهای مختلف پرتو ایکس، منحنی دز-پاسخ استخراج شد که از آن می توان برای ارزیابی گذشته نگر پرتوگیری های شغلی و حوادث پرتوی مختلف بهره برداری کرد.

این مطالعه، به بررسی اثر ماده ی کنتراست بر مقدار دز جذبی، حین سی تی انژیوگرافی قفسه ی سینه (CTPA)، برای دو فانتوم مرجع جهانی معرفی شده توسط کمیته بین المللی حفاظت در برابر اشعه، پرداخته است. بدین منظور، ابتدا مدل اولیه و استاندارد حرکت زیستی دارو (PBPK) برای فانتوم مرجع جهانی، تطبیق داده شده است. سپس با توجه به دستورالعمل اجرایی توصیه شده حین سی تی انژیوگرافی قفسه ی سینه در افراد بزرگسال، مدل PBPK تصحیح شده با استفاده از کد نوشته شده در نرم افزار Maple، حل شده و غلظت دارو در اندام های مختلف فانتوم مرجع زن(AF) و مرد (AM) به دست آمده است. سپس ترکیب مواد فانتوم ها، برای درنظرگرفتن درصد جرمی ید در اندامها و بافت های مختلف تصحیح شده است. محاسبات دزیمتری با استفاده از کد MCNPX 2. 6. 0، و تخمین دز جذبی در زمان های 20، 25 و 30 ثانیه پس از تزریق انجام شده است. نتایج افزایش 38 تا 44 درصدیِ دزِ جذبیِ ریه در ثانیه ی 25ام بعد از تزریق ماده ی کنتراست، را نسبت به لحظه ی صفر، نشان می دهد. این موضوع بر اهمیت درنظرگرفتن اثر ماده ی کنتراست در محاسبات دزسنجی اشاره دارد. از آن جا که بهترین کیفیت تصویر از عروق خونی ریه، همزمان با بیشترین غلظت ماده ی کنتراستِ وارد شده به ریه به دست می آید، محاسبات انجام شده ثانیه ی 25ام (5 ثانیه پس از اتمام تزریق) را بهترین زمان برای تصویربرداری نشان می دهد. هم چنین بیشترین دز جذبی ریه و کمترین مقدار در اندام های حساس قفسه سینه در همین زمان به دست آمده است.

رادیوتراپی یکی از روش های درمانی پرکاربرد در درمان سرطان می باشد. با توجه به وابستگی مستقیم نتایج محاسبات دز به انرژی باریکه، شناخت دقیق از طیف انرژی فوتون دستگاه های شتاب دهنده ی خطی درمانی ضروری است. در این مطالعه دستگاه شتاب دهنده ی خطی واریان مدلC/D 2100، با انرژی فوتون MV 18، با استفاده از کد مونت کارلوی MCNPX 2. 6. 0 شبیه سازی شده است. سپس با استفاده از نتایج تجربی مقادیر بهینه ی انرژی و پهنای باریکه ی الکترونی به ترتیبMeV 5/18 و cm 14/0 محاسبه شد. در ادامه چگونگی تأثیر عمق فانتوم، فاصله ی چشمه تا سطح فانتوم، انداز ه ی میدان، هندسه اجزاء تشکیل دهنده سر شتاب دهنده و جنس فیلتر مسطح کننده بر طیف فوتون این دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عمق درون فانتوم و فاصله ی چشمه تا سطح، در انرژی های بالا، فراوانی ها در طیف فوتون به صورت نمایی کاهش می یابد. همچنین تغییر جنس فیلتر مسطح کننده با توجه به عدد اتمی آن سبب تغییر در فراوانی طیف فوتون می شود به طوری که تغییر جنس فیلتر از آهن به آلومینیوم به دلیل کاهش سطح مقطع جذب فوتون، فراوانی طیف فوتون را 6/31% افزایش داد. همچنین هریک از اجزاء سر شتاب دهنده به دلیل جنس و هندسه خاص تأثیر متفاوتی بر طیف فوتون دارد به طوری که کلیماتور اولیه بیشترین و MLC کمترین تأثیر را بر میانگین انرژی نشان دادند. افزایش اندازه میدان از cm2 5⨯ 5 به cm2 40⨯ 40 به دلیل پراکندگی از کلیماتور و فانتوم باعث افزایش فراوانی طیف فوتون به میزان 3/28% شد.