بسط و پیاده سازی الگوریتم Convolution برای محاسبه ی دوز تابش فوتون در پرتودرمانی

یکی از روش های بسیار پر کاربرد در درمان بیماری سرطان پرتودرمانی است. هدف در پرتودرمانی رساندن بیشترین مقدار دوز به بافت های سرطانی و کمترین مقدار به بافت های سالم مجاور می باشد. به همین دلیل محاسبه ی دوز رسیده به نقاط مختلف بدن قبل از تابش پرتو از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این محاسبات توسط سیستم طراحی درمان انجام می گیرد. پایه ی یک سیستم طراحی درمان الگوریتم آن است. هدف از انجام این طرح، بسط و پیاده سازی الگوریتم Convolution در قالب یک کد و به دنبال آن بررسی میزان دقت مقادیر محاسباتی دوز توسط این کد نسبت به مقادیر تجربی بود.
در این طرح از روش Convolution پراکندگی کامل استفاده شد. با در نظر گرفتن یک فانتوم در ابعاد 25/11 × 5/11 × 5/11 سانتی متر مکعب و اعمال فیلد سایزهای 3 × 3، 5 × 5 و 10 × 10 سانتی متر مربع بر روی سطح آن، کد مربوط توسط برنامه ی MATLAB نوشته شد. انرژی فوتون های ورودی نیز 6 مگا الکترون ولت در نظر گرفته شد. نتایج درصد دوز عمقی با مقادیر تجربی مقایسه گردید.
میانگین میزان درصد اختلاف ها برای فیلد سایز 3 × 3 سانتی متر مربع برابر با 527/1 درصد، برای فیلد سایز 5 × 5 سانتی متر مربع برابر با 51/1 درصد و برای فیلد سایز 10 × 10 سانتی متر مربع برابر با 00/3 درصد به دست آمد.
مقادیر درصد اختلاف دوز بین مقادیر محاسبه شده توسط کد و مقادیر تجربی برای هر سه فیلد سایز 3 × 3، 5 × 5 و 10 × 10 سانتی متر مربع کمتر از 5 درصد بود. با توجه به توصیه های AAPM TG-53 (American association of physicists in medicine task group 53) این مقادیر در محدوده ی قابل قبولی می باشند.