شبیه سازی شتابدهنده خطی به روش مونت کارلو و محاسبه پارامترهای باریکه الکترونی مورد استفاده در رادیوتراپی

در چند دهه اخیر کدهای مونت کارلو زیادی برای تحقیقات و کاربردهای پزشکی مطرح شده اند. این روش ها بدقت و با جزئیات کامل ترابرد ذره حاصل از شتابدهنده خطی را محاسبه می کنند.اشکال کلی این روش ها طولانی بودن زمان محاسبات است که با استفاده از کامپیوترهای سریع و روش های کاهش واریانس و تکنیکهای موازی سازی این زمان تا حد زیادی کاهش یافته است.
در این بررسی از کد محاسباتی MCNP-4C به منظور شبیه سازی مد الکترون شتابدهنده خطی نپتون 10PC استفاده شده است. میدانهای مورد بررسی در این تحقیق، با ابعاد 6 6، 10 10، 15 15 و 25 25 سانتی متر مربع انتخاب گردیدند و پارامترهای دزیمتری شامل منحنی های دز عمقی و توزیع دز در خارج از مرکز برای الکترون 6، 8 و 10 مگاالکترون ولت به طریقه محاسباتی و عملی اندازه گیری شده و این نتایج با یکدیگر مقایسه گردید.
اندازه گیری عملی پارامترهای دزیمتری با استفاده از سیستم دزیمتری اسکندیترونیکس، دزیمترهای نیمه هادی و نرم افزار RFA Plus انجام شده است.
مقایسه نتایج محاسباتی و اندازه گیری های عملی منحنی های درصد دز عمقی و توزیع دز در خارج از مرکز در میدان ها و انرژی های مختلف، نشاندهنده توافق مناسب (بهتر از %2) بین آنهاست همچنین بین پارامترهای باریکه الکترونی از قبیل E0، RP، Rq و توافق بسیار خوبی وجود دارد.
شبیه سازی انجام شده در این مطالعه قادر به محاسبه داده های باریکه های الکترونی شتابدهنده در فانتوم آب برای اندازه میدانهای مختلف می باشد و این داده ها را می توان در بررسی پارامترهایی که اندازه گیری عملی آنها غیر ممکن و یا مشکل می باشد استفاده نمود و در پیش بینی و بهینه سازی طرح درمان به کار برد.