باریکه های الکترونی بطور وسیعی در پرتو درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به اینکه مقدار انرژی اسمی الکترونها ویژگیهای باریکه های الکترونی را برای مقاصد درمانی به اندازه کافی فراهم نمی آورند، لازم است داده های دز عمقی را برای باریکه های الکترونی مشخص کرده و آنها را مورد استفاده قرار داد. هدف از این تحقیق بدست آوردن داده های دز عمقی باریکه های الکترونی 6MeV و 8MeV حاصل از شتاب دهنده خطی نپتون 10PC و ارزیابی ویژگیهای این باریکه ها به روش شبیه سازی مونت کارلو است. در این تحقیق از کد BEAMnrc برای مدل سازی شتاب دهنده مورد نظر استفاده شد. همچنین برای شبیه سازی فانتوم آب مورد استفاده (RFA300)، کد DOSXYZnrc به کار رفت. نمودارهای دز عمقی در امتداد محور مرکزی و عمود بر آن برای این باریکه های الکترونی در میدان 10×10 cm2 به روش مونت کارلو ترسیم شدند. پارامترهای عمق دزR100 ، Rq، R85، R50 و Rp از نمودارهای دز عمقی به هنجار شده بدست آمدند. نمودارهای دز عمقی محاسباتی در امتداد محور مرکزی و عمود بر آن سازگاری بسیار خوبی با مقادیر نمودارهای تجربی نشان دادند. با توجه به اینکه شتاب دهنده های مختلف از یک سازنده و با مدل مشابه اغلب ساختارهای مشابهی دارند، به نظر می رسد که با شبیه سازی یک شتاب دهنده از یک سازنده و با تغییر بیناب انرژی و شاخص کیفیت باریکه های مدل شبیه سازی شده، بتوان به مدل محاسباتی سایر شتاب دهنده ها از همان سازنده دست یافت. علاوه بر این، به نظر می رسد با فراهم شدن مدل محاسباتی برای هر شتاب دهنده، بتوان اثر هر یک از ساختارهای سر درمانی شتاب دهنده را بر باریکه های الکترونی بررسی کرد و در نهایت توزیع دز حاصل را بدست آورده و مورد ارزیابی قرار داد.

مقدمه: در باریکه های الکترونی بالینی، اغلب پرتوهای ترمزی در اثر برخورد الکترونها با ساختارهای مختلف سر شتابدهنده تولید می شوند. شکل هندسی و ترکیب هر یک از ساختارها بر دوز پرتوهای ترمزی موثر است. بنابراین، می توان انتظار داشت که دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزی در شتابدهنده های مختلف، حتی برای باریکه های الکترونی با انرژیهای یکسان، با هم متفاوت باشد. هدف از این مطالعه شبیه سازی باریکه های الکترونی شتابدهنده نپتون و محاسبه دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزی در این باریکه ها به روش مونت کارلو بود.مواد و روشها: در این تحقیق برای شبیه سازی شتابدهنده خطی نپتون 10PC  در مد الکترونی از کد مونت کارلویBEAMnrc  استفاده شده است. این شتابدهنده قادر به تولید سه باریکه الکترونی با انرژیهای 10 و 8 ،6 مگا الکترون ولت است. اطلاعات لازم برای شبیه سازی شتابدهنده، شامل هندسه و ترکیب ساختارهای مختلف سر شتابدهنده، توسط شرکت سازنده فراهم شد. در تمام شبیه سازیها، انرژیهای قطع برای ترابرد الکترون برابر با 0.521 مگا الکترون ولت و برای ترابرد فوتون 0.01 مگا الکترون ولت در نظر گرفته شد. جهت اعتبارسنجی مدلهای شبیه سازی شده، مقادیر درصد دوزهای عمقی و پروفایل های دوز محاسبه شده توسط روش مونت کارلو با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور از آزمون آماری KS استفاده شد. سپس، دوز مربوط به پرتوهای ترمزی برای سه انرژی باریکه های الکترونی شتابدهنده مورد بررسی در میدان مرجع به روش مونت کارلو محاسبه گردید. نتایج: آزمون آماری KS توافق بسیار خوبی را بین درصد دوزهای عمقی و پروفایل های دوز محاسبه شده و اندازه گیری شده نشان داد. مشخص شد که در سطح فانتوم دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزی تولید شده از ساختارهای مختلف شتابدهنده نپتون در میدان مرجع برای سه انرژی شتابدهنده در حدود 0.5-0.2 درصد حداکثر دوز است. نتیجه گیری: با توجه به همخوانی خوب مشاهده شده بین نتایج حاصل از اندازه گیری وشبیه سازی در این تحقیق می توان گفت که روش شبیه سازی بکار رفته و مقادیر دوز پرتوهای ترمزی محاسبه شده از صحت و دقت خوبی برخوردار می باشند. با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت که دوز مربوط به آلودگی فوتونی در باریکه های الکترونی شتابدهنده نپتون قابل توجه نیست. بنابراین، به نظر می رسد که از این سیستم بتوان در تابش دهی کل پوست با الکترونها استفاده نمود.

مقدمه: هنگام پرتودرمانی با پرتوهای ایکس مگاولتاژ فوتونها در مسیر خود با ساختارهای مختلفی برخورد می کنند که منجر به تولید الکترونهای آلوده کننده می شوند. این الکترون ها دز جذبی پوست را بالا می برند. به منظور کاهش آلودگی الکترونی روشهای مختلفی از جمله استفاده از فیلترها، میدان مغناطیسی و کیسه هلیوم پیشنهاد شده است که در این پژوهش اثر میدان مغناطیسی بر دز سطحی حاصل از پرتوهای ایکس شتاب دهنده نپتون 10 PC مورد مطالعه قرار گرفته است.مواد و روشها: در این مطالعه برای تولید میدان مغناطیسی از آهنرباهای بسیار قوی نئودیمیوم بور آهن (NdFeB) استفاده شد که بر روی نگهدارنده ای که طراحی و ساخته شد نصب گردیدند. دزیمترها نیز با استفاده از اتاقک یونیزاسیون پین پوینت مدل 31006 و در فانتوم آب اسکن دیترونیکس مدل RFA-300 انجام گردیدند. همچنین اثر کیسه پر از هلیوم که جایگزین هوای بین سر دستگاه و سطح فانتوم گردید مورد بررسی قرار گرفت.نتایج: نتایج حاصل از دزیمتری ها نشان داد که استفاده از میدان مغناطیسی قادر است دز سطحی را در میدان های 20´20, 10´10 و 25´25 سانتی متر مربع به ترتیب 18.3, 10.7 و 13.3 درصد کاهش دهد. همچنین زمانی که میدان مغناطیسی بطور هم زمان با کیسه پر از هلیوم بکار می رود دز سطحی در هر سه میدان مورد مطالعه بیشتر از کاربرد میدان مغناطیسی تنها کاهش می یابد.بحث و نتیجه گیری: با مقایسه با مطالعات قبلی انجام شده توسط سایر پژوهشگرن می توان نتیجه گرفت که شدت میدان مغناطیسی استفاده شده در این مطالعه برای حذف تقریبا همه الکترونهای آلوده کننده ناشی از سر دستگاه کافی می باشد. همچنین با توجه به اینکه میزان آلودگی الکترونی ناشی از ستون هوای بین سر دستگاه شتاب دهنده نپتون در SSD=100 سانتی متر تنها 3-2 درصد است در حالی که میزان آلودگی الکترونی ناشی از سر دستگاه چندین برابر این مقدار و بین 10.7 تا 18.3 درصد برای میدان های مختلف محاسبه شده است لذا علی رغم اینکه استفاده از هر دو عامل میدان مغناطیسی و کیسه هلیوم بهترین شرایط را برای کاهش آلودگی الکترونی ایجاد می کد اما به منظور ممانعت از انسداد میدان نوری توسط کیسه هلیوم استفاده از میدان مغناطیسی به تنهایی کافی به نظر می رسد.

مقدمه: در پرتودرمانی با استفاده از اشعه ایکس پر انرژی هدف اعمال دوز بالا به تومور و بافت سرطانی میباشد و سعی بر اینست که از رسیدن دوز بالا به بافت های سالم و پوست جلوگیری شود با وجود این بدلیل وجود الکترونهای آلوده کننده همراه پرتوهای ایکس امکان دارد که دوز پوست تا حد زیادی افزایش یابد بطوری که خاصیت حفاظت از پوست پرتوهای ایکس پر انرژی که یکی از مزایای استفاده از آنها در پرتودرمانی با شتابدهنده می باشد، از بین برود. یکی از ارزانترین روش هایی که برای کاهش الکترونهای آلوده کننده پیشنهاد میشود استفاده از یک فیلتر با عدد اتمی متوسط به بالا است. در این مطالعه اثر فیلترهایی از جنس سرب، مس و آلومینیوم با ضخامت های مختلف بر روی دوز سطحی حاصل از پرتوی ایکس شتابدهنده نپتون با انرژی نامی 9 مگاولت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر کیسه پلاستیکی حاوی گاز هلیوم زمانی که جایگزین ستون هوای بین سر شتابدهنده و سطح پوست می شود مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روشها: در این پژوهش یک نگهدارنده فیلتر از جنس پرسپکس ساخته شد. همچنین دوزیمتری توسط یک آشکارساز PTW PinPoint با حجم حساس بسیار کم 0.015 cm3 انجام شد. از فانتوم آب Scanditronix همراه با نرم افزار RFA Plus برای محاسبه مقادیر درصدهای دوز عمقی استفاده گردید. همچنین یک کیسه پلاستیکی بسیار نازک به شکل مکعب مستطیل ساخته شد تا بعنوان کیسه هلیوم در مطالعه مورد استفاده قرار گیرد.نتایج: نتایج دوزیمتری در فانتوم آب با استفاده از اتاقک یونیزاسیون بسیار کم حجم PTW PinPoint نشان داد که در بین فیلترهای سربی فیلتری به ضخامت 0.4 میلی متر بیشترین کاهش دوز سطحی را ایجاد می کند. این فیلتر قادر است که Ds (دوز سطح نسبت به دوز ماکزیمم) را در میدان های 10×10، 20×20 و 25×25 سانتیمتر مربع به مقدار 5.7، 7.9 و %9.6 کاهش دهد. همچنین استفاده همزمان از فیلتر سربی به ضخامت 0.4 میلی متر و کیسه هلیوم کاهش بیشتری در دوز سطحی ایجاد می کند به طوریکه Ds را در سه میدان 10×10، 20×20 و 25×25 سانتیمتر مربع به اندازه 6.3، 10.1 و %12.3 کاهش می دهد.بحث و نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده میتوان گفت که بهترین فیلتر برای کاهش آلودگی الکترونی و دوز سطحی برای شتابدهنده نپتون 10PC فیلتری از جنس سرب به ضخامت 0.4 میلی متر می باشد. همچنین با توجه به اینکه فیلتر سربی به ضخامت 0.4 میلی متر وقتی همراه با کیسه هلیوم استفاده شود تنها به میزان چند درصد موجب کاهش دوز سطحی می شود 0.6)، 2,2 و 2.7 درصد به ترتیب در میدان های 10×10، 20×20 و 25×25 سانتی متر مربع(، لذا می توان نتیجه گرفت که برای شتابدهنده مذکور سهم الکترونهای ثانویه ناشی از برخورد فوتون ها در ستون هوای بین سر شتابدهنده و فانتوم آب بسیار کمتر از آلودگی الکترونی ناشی از سر شتابدهنده می باشد.

مقدمه: استریوتاکتیک رادیو سرجری روشی برای تابش متمرکز بر ضایعات داخل مغزی است. امروزه رادیوسرجری بر پایه شتابدهنده به دو روش نصب بر تخت یا بر پایه انجام یم شود. در روش اول نیاز به وسیله ای برای تثبیت سر بیمار به تخت درمان و جابجا کردن آن با دقت لازم می باشد. در مقاله حاضر، به ساختمان این وسیله که توسط مولفین طراحی و ساخته شده است و نیز آزمون های پذیرش جهت بررسی امکان استفاده از آن در درمان پرداخته شده است.مواد و روشها: وسیله تثبیت سر بر اساس مشخصات تخت شتابدهنده خطی نپتون 10PC و عملکرد مورد نیاز طراحی و ساخته شد. این وسیله بطور عمده از آلومینیوم ساخته شده است و شامل چهار بخش اصلی: تسمه اتصال به تخت، ساختار پایینی با چهار حرکت، ساختار بالایی با دو حرکت مجهز به یک قفل و دو دسته و یک حلقه نصب قاب استریوتاکتیک می باشد. بعنوان آزمون پذیرش وسیله ساخته شده، دقت جابجایی، ثبات مکانیکی و دقت ایزوسنتریک این مجموعه مورد سنجش قرار گرفت.نتایج: نتایج بررسی ها حاکی از دقت جابجایی برابر 1 میلیمتر، عدم ثبات مکانیکی برابر 1.64 میلیمتر و عدم دقت ایزوسنتریک برابر 3.2 میلیمتر با سطح اطمینان 95% می باشد.بحث و نتیجه گیری: بر طبق توصیه گزارش (AAPM 54) وسیله تثبیت کننده سر باید بتواند سر را با دقت 1 میلیمتر جابجا کند که دستگاه ساخته شده از این لحاظ کاملا مطابق با توصیه مذکور می باشد. همچنین با در نظر گرفتن عدم دقت ایزوسنتریک که خود شامل عدم ثبات مکانیکی نیز می باشد، میتوان با اطمینان از این وسیله جهت درمان استریوتاکتیک استفاده کرد.

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.