دوزیمتری باریکه الکترونی در فانتومهای لایه ای ناهمگن به کمک دوزیمتر ژل پلیمر نورموکسیک MAGIC

امروزه ژلهای پلیمری حساس به پرتو به ابزار ارزشمند و قابل اعتمادی جهت اندازه گیری توزیع دوز سه بعدی تبدیل شده اند. ویژگی های خاص این نوع دوزیمترها، آنها را جهت تایید توزیع دوزهای پیچیده در کلینیک بسیار سودمند نموده است. هدف از مطالعه حاضر بررسی قابلیت ارزیابی تاثیر ناهمگنی های بافتی به ویژه ناهمگنی های کوچک روی توزیع دوز حاصل از پرتو الکترون در فانتوم های لایه ای مختلف به کمک این روش دوزیمتری است.

بدین منظور چند فانتوم استوانه ای حاوی ژل دقیقا در مرکز و زیر ناحیه ناهمگن جای گذاری و به صورت جدا تحت تابش دهی قرار گرفتند. نقشه های مربوط به R2 و توزیع دوز با استفاده از تصاویر MR از فانتوم های ژلی تابش شده بدست آمد. پروفایلهای دوز یک بعدی حاصل از دو سیستم دوزیمتر ژلی و دایود در عمقهای 1 و 4 سانتیمتر برای انرژی های 8 و 15 مگا الکترون ولت با هم مقایسه شدند. همچنین توزیع دوز به صورت سه بعدی در عمق و انرژی های ذکر شده در دو جهت عرضی و محوری برای بررسی ناهمگنی های استخوان و هوا به کمک دوزیمتر ژلی اندازه گیری شد.

قدرت تفکیک دوز در محدوده دوز 10-0گری کوچکتر از 55/1 گری بود. برای پروفایلهای دوزی، میانگین اختلاف دوز و معیار مکانی فاصله تا تطابق (DTA) به ترتیب برابر با 6/2 درصد و 2/2 میلیمتر بود. نتایج حاصل از دوزیمتر ژلی نوع MAGIC نشان داد که دوز در زیر ناهمگنی استخوان به میزان 50 درصد در عمق 1 سانتیمتر برای انرژی 8 مگا الکترون ولت، 30 و 10 درصد به ترتیب در عمقهای 1 و 4 سانتیمتر برای انرژی 15 مگا الکترون ولت کاهش می یابد. اما در حضور ناهمگنی هوا دوز به میزان 50 درصد در عمق 1 سانتیمتر برای انرژی 8 مگا الکترون ولت، 20 و 45 درصد به ترتیب در عمقهای 1 و 4 سانتیمتر برای انرژی 15 مگا الکترون ولت افزایش نشان داد.

به طور کلی توزیع دوز باریکه الکترون به طور معنی داری در حضور ناهمگنی های بافتی نظیر استخوان و هوا بسته به توان پراکندگی و توقف جرمی ماده ناهمگن تغییر می کند. در نواحی زیر این ناهمگنی ها نقاط داغ و سرد ناشی از اثر لبه ها نیز بوجود می آید. اگر چه در عمقهای بیشتر این تغییرات (افزایش دوز، کاهش دوز و نقاط داغ و سرد) تا حدی توسط پرتوهای پراکنده جبران شده و کمتر مشاهده می شود. مطالعه حاضر نشان می دهد که دوزیمترهای ژلی، به ویژه دوزیمترهای پلیمر نورموکسیک با توجه به ویژگی هایی همچون معادل بودن با بافت، عدم وابستگی به انرژی و قابلیت ثبت توزیع دوز به صورت دو و سه بعدی، ابزار قابل اعتمادی برای بررسی و تعیین توزیع دوز باریکه الکترون هستند.