فهرست مطالب نویسنده:
f. saheli
-
طیف گامای آنی تولید شده حین تابش پروتون به بافت، برای آنالیز عنصری بافت تحت درمان به کار گرفته می شود. هدف اصلی این آنالیز در پروتون درمانی ردیابی غلظت اکسیژن در بافت تومور است. پایش برخط تغییر غلظت این عنصر پزشک را به سمت ارزیابی روند بهبود و تخمین پاسخ بدن بیمار به درمان هدایت می کند. در این مطالعه طیف گاما آنی یک فانتوم چشم انسان در آشکارساز HPGe با استفاده از ابزار Geant4 شبیه سازی شده و آنالیز عنصری تومور در این فانتوم با به کارگیری شبکه عصبی انجام شد. در این آنالیز 33 نمونه از فانتوم چشم حاوی تومورهای متفاوت از نظر چگالی و درصد عناصر تشکیل دهنده شبیه سازی شد که از 21 نمونه برای آموزش شبکه عصبی و از 6 نمونه برای آزمون و از 6 نمونه برای راستی آزمایی شبکه استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که همبستگی خوبی بین نتایج پیش بینی شده توسط شبکه عصبی و نتایج مورد انتظار وجود دارد. نتایج نشان داد که درصد خطای اکسیژن برای نمونه های آزمون کم تر از 8/5 درصد، برای کربن کم تر از 7/12 درصد و برای نیتروژن کم تر از 25 درصد به دست آمده است. لذا پتانسیل این آنالیز کمی برای بافت های ناهمگن جهت تخمین درصد جرمی اکسیژن تایید می شود.کلید واژگان: آنالیز عنصری، گاما آنی، پروتون تراپی، فانتوم چشم، شبکه عصبیThe proton induced prompt gamma spectrum is applied for elemental analysis of irradiation tissues. The main purpose of the analysis in proton therapy is to track oxygen concentration in abnormal tissues. Online monitoring of oxygen concentration over a full course of treatment could provide a direct method for evaluating the response of these tissues to proton therapy and this information on the response of the tumor and healthy tissues to irradiation could then be used by the oncologist to adjust the patient’s treatment plan to ensure proper dose delivery to the tumor. In this study, the prompt gamma spectrum of a human eye phantom is simulated in an HPGe detector using the Geant4 toolkit, and the elemental analysis is accomplished using an artificial neural network (ANN). In the analysis, 33 eye phantoms are considered with different tumors, including different densities and elemental compositions. 21 samples were used as train data in ANN and 6 samples for testing and 6 samples for validation. The results show that there is a good correlation between outputs and targets. They show that the error percent of oxygen, carbon, and nitrogen in test samples are less than 5.8, 12.7, and 25%, respectively. Finally, the potential of quantitative elemental analysis of inhomogeneous targets is confirmed for providing a method to track change in the oxygen level of tumors.Keywords: Elemental Analysis, Prompt Gamma, Proton therapy, Eye phantom, Neural Network
-
آنالیز عنصری بافت در پروتونتراپی با استفاده از شمارش زیر قله طیف گامای آنیبرای استفاده بهینه از قابلیتهای پروتون در درمان تومور، لازم است در مرحله طرح درمان محل پیک براگ با دقت بالایی پیشبینی شود. آنالیز عنصری بافت یکی از روشهای مورد تحقیق برای پیش بینی دقیق محل پیک براگ، برد پروتون و توزیع توان توقف بافت می باشد. هر عنصر در بافت طیف گاماهای آنی منحصر به فردی دارد، بنابراین با ثبت و تحلیل طیف گاماهای آنی گسیل شده از بافت، امکان پیشبینی جرم عناصر بافت وجود دارد. در مطالعه حاضر، ابتدا گاماهای آنی گسیل شده از عناصر اصلی بافت های بدن (Ca20، O16، C12 و N14) با استفاده از کد Geant4 به دست آمدند. سپس با استفاده از پنج فانتوم با جرم های عنصری مشخص، رابطه تناسب بین شمارش های زیر قله خطوط گاما 91/3، 31/2 و MeV 12/7 به ترتیب با جرم عناصر کلسیم، نیتروژن و اکسیژن در فانتوم ها به صورت خط برازش به دست آمدند. در ادامه برای دو فانتوم آزمون با داشتن شمارش های این خطوط گاما و با استفاده از خط برازش، جرم هر عنصر در فانتوم تخمین و با مقدار واقعی مقایسه گردید. نتایج به دست آمده برای سه عنصر ذکر شده در فانتوم های آزمون دارای اندازه ی درصد خطای نسبی کم تر از 6 هستند، که موجب جابه جایی برد پروتون کم تر از 1 میلی متر میشود.کلید واژگان: مونتکارلو، پروتونتراپی، Geant4، گاما آنی، آنالیز عنصریElemental analysis of tissue in proton therapy using photopeak count of prompt gamma spectrumnline elemental analysis of irradiated tissue in proton therapy is a major part of this treatment, since it leads to accurate estimation of the depth of Bragg peak, proton range, and distribution of stopping power of irradiated tissue. Given the fact that each element has unique characteristic prompt gamma (PG) spectrum, recording and analyzing of the emitted gamma-ray spectra is one of the methods used for online elemental analysis of irradiated tissue. In the present study, the PG lines of most abundant elements of human tissues (12C, 16O, 20Ca, and 14N) are obtained using Geant4 toolkit. Moreover, the linear dependency of 7.12, 3.91 and 2.31 MeV PG counts to the mass of 16O, 20Ca, and 14N are investigated in five phantoms. The gamma lines of 2.31, 3.91 and 7.12 MeV are selected to determine the mass of nitrogen, calcium, and oxygen in the irradiated volume. Furthermore, for two test phantoms, the mass of elements is estimated using linear fitting and is compared with predefined mass of these elements in the test phantoms. The results showed that the relative errors of estimated mass of calcium, nitrogen, and oxygen are less than 6%, which leads to the range estimation deviation of about 1 mm.Keywords: Monte Carlo, Proton therapy, Geant4, Prompt Gamma, Elemental Analysis
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.