بررسی تاثیر فیلترهای مختلف و کیسه پر از هلیوم بر کاهش آلودگی الکترونی پرتوهای فوتونی شتاب دهنده نپتون

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 می شود 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.
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 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.
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.