فهرست مطالب

Medical Physics - Volume:6 Issue: 22, 2009

Iranian Journal of Medical Physics
Volume:6 Issue: 22, 2009

  • تاریخ انتشار: 1388/03/11
  • تعداد عناوین: 9
|
  • امیرهوشنگ براتی، منیژه مختاری دیزجی، حسین مزدارانی، سیده زهرا بطحایی، زهیر محمد حسن، انوشیروان کاظم نژاد صفحه 1
    مقدمه
    حفره سازی اکوستیکی نوع گذرا عامل ایجاد واکنش های سونوشیمیایی ناشی از تابش امواج کم توان فراصوتی است که می تواند در درمان سرطان ها موثر باشد. در مطالعه حاضر، اثر درمانی ترکیب هم زمان تابش فراصوتی دو فرکانس پیوسته با سطح شدت3/5 وات بر سانتی متر مربع، در درمان تومور آدنوکارسینوما پستان موش Balb/c مورد بررسی قرار گرفت.
    مواد و روش ها
    40 موش حامل تومور به چهار گروه ده تایی شامل دو گروه تحت درمان با ترکیب فرکانسی پیوسته 1 مگاهرتز پیوسته و 150 کیلوهرتز پیوسته با 15 و 30 دقیقه زمان تابش و گروه های غیر درمان شامل کنترل و شم تقسیم شدند. پارامترهای تاخیر رشد تومور شامل حجم تومور، حجم نسبی تومور، زمان لازم برای رسیدن تومور به حجم های 2 و 5 برابر حجم اولیه، زمان بقا و درصد مهار رشد تومور در روزهای مختلف بعد از شروع درمان برآورد شد.
    نتایج
    رشد تومور در گروه های درمان شده با ترکیب تابش دهی هم زمان 1 مگاهرتز پیوسته و 150 کیلوهرتز پیوسته به طور معنی داری نسبت به گروه شم با تاخیر همراه بودند. حجم تومور و حجم نسبی تومورها نیز موید اثر ضد توموری امواج فراصوت ترکیبی به ویژه در گروه تابش دو فرکانس با زمان تابش 30 دقیقه است. تمایز معنی داری میان حجم تومور 12 روز بعد از درمان در گروه درمان با 30 دقیقه زمان تابش دهی با گروه شم وجود دارد (عدد p کمتر از 05/0). میانگین زمان بقا حیوان ها در گروه درمان با 30 دقیقه تابش 16 درصد بیش از گروه کنترل است. مقایسه پارامتر درصد توقف رشد تومور برای گروه های درمانی با تابش امواج فراصوت دو فرکانسی بهینه با زمان تابش 30 و 15 دقیقه به ترتیب 21 و 23 درصد نسبت به گروه شم، حاکی از وجود اختلاف آماری معنی دار بین گروه های درمانی با امواج فراصوت دو فرکانسی بهینه است.
    نتیجه گیری
    تابش ترکیبی امواج فراصوت دو فرکانس در شدت های پایین می تواند به عنوان گزینه ای مناسب در درمان تومورها به روش سونودینامیکی پیشنهاد شود.
    کلیدواژگان: سونودینامیک تراپی، کم شدت، حفره سازی گذرا، سرطان پستان
  • حمیدرضا پوررضا، محمدحسین بحرینی طوسی، علیرضا مهدیزاده، رضا پوررضا، میثم توکلی صفحه 13
    مقدمه
    رتینوپاتی دیابتی جزو خطرناکترین و شایع ترین بیماری های سیستم بینایی انسان به شمار می آید و اصلی ترین عامل نابینایی در بزرگسالان بین 20 تا 60 سال می باشد. طبق آمار منتشر شده، حدود 2% از افرادی که مدت 15 سال از ابتلا به دیابت آنها گذشته است، کاملا فاقد بینایی هستند و حدود10% از این افراد از اختلالات بینایی رنج می برند.تشخیص میکروآنوریسمها که از اولین علائم آشکار بیماری رتینوپاتی دیابتی در شبکیه چشم هستند، باعث تشخیص این بیماری در مراحل ابتدایی آن می شود در این مقاله به معرفی روشی نوین برای آشکارسازی خودکار میکروآنوریسم در تصاویر رنگی شبکیه چشم پرداخته شده است.
    مواد و روش ها
    روش مذکور دارای سه مرحله اصلی است که در مرحله اول تصویر ورودی تحت پیش پردازش قرار می گیرد تا بصورت تصویری با پس زمینه یکنواخت و کنتراست مناسب درآید. در مرحله دوم با استفاده از تبدیل رادون محلی نقاط کاندیدا از تصویر آشکارسازی می شوند. در مرحله سوم با بهره گیری از روش طبقه بندی SVM نقاط کاندیدا تحت آزمون قرار می گیرد تا اعتبار آنها تایید و یا رد شود. برای آزمایش الگوریتم از یک مجموعه شامل 100تصویر شبکیه که نقاط مربوط به میکروآنوریسم آنها توسط چشم پزشک مشخص شده بود، استفاده شده است.
    نتایج
    مطابق این روش، نرخ حساسیت بدست آمده در تشخیص بیماری برابر 100%ودر تشخیص دقیق مکان عارضه برابر %97 و نیز ویژگی در تشخیص بیماری 90% و تعداد میانگین تشخیص خطای مثبت برابر 5 بوده است.
    بحث و نتیجه گیری
    اعداد بدست آمده برای نرخ حساسیت و نیز میانگین تشخیص خطای مثبت، این الگوریتم را جزو دقیق ترین الگوریتمهای این حوزه قرار می دهد، ضمن اینکه در این الگوریتم به دلیل استفاده از تبدیل رادون، حساسیت به نویز موجود در تصاویر حذف شده و الگوریتم در مقابل این پدیده اجتناب ناپذیر مقاوم می باشد.
    کلیدواژگان: تبدیل رادون محلی، رتینوپاتی دیابتی، میکرو آنوریسم
  • نصرالله جباری، بیژن هاشمی ملایری * صفحه 21
    مقدمه

    در باریکه های الکترونی بالینی، اغلب پرتوهای ترمزیدر اثر برخورد الکترونها با ساختارهای مختلف سر شتابدهنده تولید می شوند. شکل هندسی و ترکیب هر یک از ساختارها بر دوز پرتوهای ترمزیموثر است. بنابراین، می توان انتظار داشت که دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزیدر شتابدهنده های مختلف، حتی برای باریکه های الکترونی با انرژی های یکسان، با هم متفاوت باشد. هدف از این مطالعه شبیه سازی باریکه های الکترونی شتابدهنده نپتون و محاسبه دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزیدر این باریکه ها به روش مونت کارلو بود.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق برای شبیه سازی شتابدهنده خطی نپتون 10PC در مد الکترونی از کد مونت کارلوی BEAMnrc استفاده شده است. این شتابدهنده قادر به تولید سه باریکه الکترونی با انرژی های 10 و 8، 6 مگا الکترون ولت است. اطلاعات لازم برای شبیه سازی شتابدهنده، شامل هندسه و ترکیب ساختارهای مختلف سر شتابدهنده، توسط شرکت سازنده فراهم شد. در تمام شبیه سازی ها، انرژی های قطع برای ترابرد الکترون برابر با 521/0 مگا الکترون ولت و برای ترابرد فوتون 01/0 مگا الکترون ولت در نظر گرفته شد. جهت اعتبارسنجی مدلهای شبیه سازی شده، مقادیر درصد دوزهای عمقی و پروفایل های دوز محاسبه شده توسط روش مونت کارلو با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور از آزمون آماری KS استفاده شد. سپس، دوز مربوط به پرتوهای ترمزی برای سه انرژی باریکه های الکترونی شتابدهنده مورد بررسی در میدان مرجع به روش مونت کارلو محاسبه گردید.

    نتایج

    آزمون آماری KS توافق بسیار خوبی را بین درصد دوزهای عمقی و پروفایل های دوز محاسبه شده و اندازه گیری شده نشان داد. مشخص شد که در سطح فانتوم دوز آلودگی فوتونی ناشی از پرتوهای ترمزی تولید شده از ساختارهای مختلف شتابدهنده نپتون در میدان مرجع برای سه انرژی شتابدهنده در حدود 5/0-2/0 درصد حداکثر دوز است.

    نتیجه گیری

    با توجه به همخوانی خوب مشاهده شده بین نتایج حاصل از اندازه گیری وشبیه سازی در این تحقیق می توان گفت که روش شبیه سازی بکار رفته و مقادیر دوز پرتوهای ترمزی محاسبه شده از صحت و دقت خوبی برخوردار می باشند. با توجه به نتایج این تحقیق می توان گفت که دوز مربوط به آلودگی فوتونی در باریکه های الکترونی شتابدهنده نپتون قابل توجه نیست. بنابراین، به نظر می رسد که از این سیستم بتوان در تابش دهی کل پوست با الکترونها استفاده نمود.

    کلیدواژگان: باریکه های الکترونی، پرتوهای ترمزی، آلودگی فوتونی، مونت کارلو، شتابدهنده خطی پزشکی
  • سید محمد فیروزآبادی، مجید جدیدی*، علی رشیدی پور، بهرام بلوری، یعقوب فتح الهی، غلامرضا محمدی صفحه 33
    مقدمه

    در دهه گذشته، تابش گیری ناشی از امواج الکترومغناطیسی حاصل از آنتن های گیرنده فرستنده تلفن همراه افزایش یافته است. این مطالعه به منظور بررسی اثر افزایش اندازه میدان الکتریکی امواج 950 مگاهرتز بر شیب EPSP، پس از ایجاد تقویت طولانی مدت در ناحیه شکنج دندانه دار هیپوکمپ صورت گرفت.

    مواد و روش ها

    24 راس موش بزرگ آزمایشگاهی مذکر از نژاد ویستار با سنی حدود 3 ماه و وزن 15±220 گرم، بطور تصادفی به سه گروه تابش گیری کاذب، امواج GSM با اندازه میدان الکتریکی 4/50 ولت بر متر و امواج GSM با اندازه میدان الکتریکی 60 ولت بر متر تقسیم شد. برنامه تابش دهی شامل 10 جلسه در مدت سه روز بود و حیوانات برای 45 دقیقه در داخل یک محفظه پلاستیکی در معرض میدان الکترومغناطیسی قرار گرفتند. بلافاصله پس از تابش دهی به منظور القای تقویت طولانی مدت، بیهوشی انجام شد و پس از ثبت پتانسیل های میدانی برای 60 دقیقه، شیب EPSP و بقای آن مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج

    داده ها نشان داد که تابش گیری تمام بدن با امواج 950 مگاهرتز سیستم تلفن همراه GSM، با اندازه میدان الکتریکی 60 ولت بر متر می تواند باعث ایجاد تغییر در شیب EPSP در هیپوکمپ مغز موش بزرگ آزمایشگاهی شود.

    بحث و نتیجه گیری

    افزایش اندازه میدان الکتریکی می تواند منجر به تغییر کارآیی سیناپسی و تغییر برخی خصوصیات تقویت طولانی مدت هیپوکمپ مغز موش شود.

    کلیدواژگان: موج الکترومغناطیسی، تلفن همراه، تقویت طولانی مدت، شیب EPSP
  • اندازه گیری خواص پلاریزاسیون پوست با استفاده از روش الیپسومتری لیزری
    پژمان قاسمی، محمدحسین میران بیگی صفحه 41
    مقدمه
    پوست از نظر اپتیکی دارای ماهیت فعال می باشد و لذا روش های تشخیصی و درمانی مبتنی بر نور رو به گسترش می باشد. روش های اپتیکی موجود عموما به سنجش شدت نور بازتابش، جذب و یا تفرق یافته در پوست می پردازند و قادر به تشخیص پارامترهای فیزیکی هستند که در شدت نور تغییر ایجاد می نمایند. تحقیقات نشان داده است که بافت بیولوژیک دربرابر تابش نور از خود خواص پلاریزاسیونی نشان می دهد. تفرق نور از سطح پوست و یا لایه های داخل آن تابعی از پلاریزاسیون نور تابشی می باشد. بنابراین می توان با تغییر پلاریزاسیون نور تابشی و اندازه گیری پلاریزاسیون نور بازپراکنده شده به بررسی خواص و پارامترهای پوستی که تاثیرگذار بر حالت پلاریزاسیون نور می باشند پرداخت.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق جهت بررسی خواص پلاریزاسیونی فانتوم پوست یک سیستم آزمایشگاهی الیپسومتری تفرقی پیاده سازی گردیده است. با بهره گیری از مفهوم بردار استوکس و اندازه گیری پارامترهای ماتریس مولر، نشان داده شده است که با تغییرات خواص بازتابشی فانتوم، مشخصات نور پلاریزه بازپراکنده شده متاثر از تغییر پارامترهای فانتوم می باشد.
    نتایج
    نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داده است که بعضی از المانهای ماتریس مولر فانتوم تحت آزمایش متاثر از پلاریزاسیون نور تابشی و نیز المانهای پراکنده کننده نور در فانتوم می باشد و لذا می توان از آنها بعنوان نشانگرهای تغییرات خواص پلاریزاسیون بافت استفاده نمود.
    بحث و نتیجه گیری
    در تقابل نور پلاریزه با بافت پوست، نور بازپراکنده شده حاوی اطلاعات اپتیکی و پلاریزاسیونی بافت تحت تابش می باشد. با استفاده از یک فانتوم شبیه سازی شده نشان داده ایم که با تحلیل اطلاعات پلاریزاسیونی نور بازپراکنده شده می توان به بررسی و تحلیل آندسته از عوامل و بیماری هایی که بر خواص پلاریزاسیونی بافت تاثیر می گذارند پرداخت.
    کلیدواژگان: پلاریزاسیون، فانتوم بافت پوست، الیپسومتری تفرقی، ماتریس مولر
  • اصغر مصباحی، ناصر اصلان آبادی، پریناز محنتی، احمد کشتکار صفحه 53
    مقدمه
    آنژیوگرافی و آنژیوپلاستی کرونری باعث پرتوگیری قابل توجه بیماران می گردد. در این پژوهش متوسط دوز تشعشعی دریافتی بیماران در بخش آنژیوگرافی بیمارستان شهید مدنی تعیین شده است.
    مواد و روش ها
    دستگاه آنژیوگرافی فیلیپس از نوع تقویت کننده تصویر مدل BH3000 مورد استفاده قرار گرفت. صحت دوزیمتر داخلی آن مورد سنجش واقع شد. سپس حاصلضرب دوز در مساحت برای بیماران (236 نفر) در حین فلوروسکوپی و فیلمبرداری ثبت گردید. با تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده متوسط دوز دریافتی بیماران در آنژیوگرافی، آنژیوپلاستی و برای دو حالت فلوروسکوپی و فیلمبرداری بدست آمد. همچنین متوسط زمان فلوروسکوپی برای کل بیماران مورد مطالعه نیز بدست آمد.
    نتایج
    مقدار متوسط دوز 7/23 و 5/91 گری سانتی متر مربع به ترتیب برای آنژیوگرافی و آنژیوپلاستی بدست آمد. دوز دریافتی بیماران ناشی از فیلمبرداری، فلوروسکوپی و دوز مجموع برای آنژیوگرافی به ترتیب 2، 7/7 و 8/3 برابر کمتر از آنژیوپلاستی بود. متوسط زمان فلورسکوپی در آنژیوگرافی 9/1 برابر کمتر از آنژیوپلاستی بدست آمد.
    بحث و نتیجه گیری
    زمان فلوروسکوپی و از طرفی پرتوگیری بیماران در حین فلوروسکوپی توافق خوبی با مطالعات دیگران دارد. اما دوز دریافتی بیماران در حین آنژیوپلاستی بطور قابل توجهی بالاتر از سایرین می باشد برای کاهش دوز دریافتی بیماران در آنژیوپلاستی استفاده از پایین ترین فریم ریت، کوچکترین اندازه میدان و همچنین بازآموزی اپراتورها و تکنولوژیست ها توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: آنژیوپلاستی، آنژیوگرافی قلبی، پرتوگیری بیماران، دوزیمتری، حاصلضرب دوزدر مساحت
  • سید محمد صادق نوربخش، سید محمد عترتی خسروشاهی، سهراب صارمی، شهرام ربانی، امیر هوشیار احمدی، فرهاد طباطبایی، پیروز صالحیان صفحه 61
    مقدمه
    لحیم کاری بافت با لیزر روشی نوین برای بستن زخم های جراحی است که بالقوه مفیدتر از روش های مرسوم بستن بافت مانند بخیه زدن است. مزایای اصلی آن عبارتند از: غیرتماسی بودن وغیر تهاجمی بودن یعنی عدم آسیب بافتی ناشی از سوزن و بخیه و واکنش جسم خارجی. هدف اصلی از این تحقیق، لحیم کاری لیزری برای بستن زخم پوست موش تحت کنترل بازخوردی دما، بررسی خواص بیومکانیکی و پاتولوژیکی بافت و مقایسه آن با نتایج حاصل از بخیه استاندارد می باشد.
    مواد و روش ها
    تعداد 8 عدد موش آزمایشگاهی انتخاب شده و طبق پروتکل «راهنمای نگهداری و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی شماره 23-85 انتشارات موسسه ملی سلامت آمریکا»به روش تزریقی بیهوش شدند. بر روی پشت هر یک 4 عدد زخم (2 عدد برای کنترل و 2 عدد برای لیزر) ایجاد گردید و لحیم کاری لیزری تحت کنترل سیستم بازخوردی دما وتغییرات اپتیکی بافت انجام شد. سپس در هر یک از بازه های زمانی 2، 5، 7 و10 روز 2 عدد از موش ها برای آزمایش های بیومکانیکی از قبیل استحکام کششی پوست و پاتولوژی قربانی شدند.
    نتایج
    نتایج استحکام کششی نشان دادند که در روزهای نخست، استحکام زخم ترمیم شده با لیزر نسبت به بخیه کمتر است ولی با گذشت زمان و پس از10 روز این روند جابجا می شود. مقایسه نتایج پاتولوژیکی که در ترمیم زخم گروه کنترل (5/340) و در گروه ترمیم شده با لیزر (426) است، اختلاف معنی داری در مجموع پارامترهای ترمیم زخم را نشان می دهد. مهم ترین علت این اختلاف در اثر پیدایش کلاژن می باشد.
    نتیجه گیری
    کنترل بازخوردی دما و تغییرات اپتیکی بافت در لحیم کاری لیزری با عث ایجاد ترمیم های با استحکام بالا شده و از نظر پاتولوژیکی نیز ترمیم زخم به نحو مطلوبی صورت می گیرد که نشان دهنده جایگزینی مناسب لحیم کاری لیزری به جای روش سنتی بخیه است.
    کلیدواژگان: لحیم کاری لیزری، استحکام مکانیکی، هیستوپاتولوژی، کنترل بازخوردی
  • فرشته یوسفی ریزی، علیرضا احمدیان، عمادالدین فاطمی زاده، جواد علیرضایی، نادر رضایی صفحه 71
    مقدمه
    بخش بندی ساختار پیچیده راه های هوایی از تصاویر برش نگاری رایانه ای مرحله حیاتی برای کاربردهای برونکوسکوپی مجازی است. اثر جزئی حجم بر شاخه های ریز که منجر به مشکلاتی چون نشتی است، بخش بندی را فرآیندی دشوار و پیچیده می سازد. در این مقاله روشی مبتنی بر اتصال فازی برای بخش بندی راه های هوایی ارائه می شود.
    مواد و روش ها
    هر یک از دو خاصیت اصلی تصاویر یعنی وجود همگونی در وکسل های متعلق به یک شیء و وجود یک ارتباط در هم آمیخته بین آن ها، در روش های متداول بخش بندی به تنهایی در نظر گرفته شده اند. روش اتصال فازی با بهره گیری همزمان از دو خاصیت مذکور و با در نظر گرفتن خاصیت فازی ذاتی تصاویر پزشکی، الگوریتم کارآمدی جهت بخش بندی ساختارهای پیچیده مانند راه های هوایی می باشد. دو مشکل عمده اتصال فازی، نیاز به اخذ پارامترهای اولیه مناسب و حجم محاسبات بالا به علت فضای جستجوی وسیع الگوریتم است. رویکرد جدید مبتنی بر خوشه یابی فازی FCM، تحت عنوان FC-FCM مطرح شده است که ضمن عدم نیاز به تعیین پارامترهای اولیه، فضای جستجو نیز با بهره گیری از تابع عضویت فضایی فازی در فرآیند برگشتی رشد هسته اولیه محدود شده است.
    نتایج
    با اعمال روش پیشنهادی FC-FCM،راه های هوایی تا لایه چهارم با دقت 92/92% استخراج شدند.
    بحث و نتیجه گیری
    به نظر متخصصان بخش بندی تا لایه سوم است که در تشخیص و درمان اهمیت دارد.
    کلیدواژگان: بخش بندی راه های هوایی، اتصال فازی، خوشه یابی فازی
|
  • Amir Hoshang Barati—, Manijhe Mokhtari, Dizaji*, Hossein Mozdarani, Seyedeh Zahra Bathaie, Zahir Mohammad Hassan, Anoshirvan Kazemnejad Page 1
    Introduction
    Acoustic transient cavitation is the primary mechanism of sonochemical reaction and has potential use for tumor treatment. In this study, the in vivo anti-tumor effect of simultaneous dual-frequency ultrasound at low-level intensity (ISATA < 6 W/cm2) was investigated in a spontaneous murine model of breast adenocarcinoma in Balb/c mice.
    Materials And Methods
    Forty tumor bearing mice were divided into four groups (10 in each group). The treated groups received 15 or 30 minutes of combined dual-frequency ultrasound in continuous mode (1 MHzcon + 150 kHzcon) respectively. The control and the sham groups contained the untreated mice. The tumor growth delay parameters including tumor volume, relative tumor volume, T5 and T2 (the needed time for each tumor to reach 5 and 2 times the initial tumor volume, respectively), survival period and percent of tumor growth inhibition ratio were measured on different days after treatment.
    Results
    The results showed that the 30 min treatment was effective in tumor growth delay and percent of tumor growth inhibitory ratio compared to the sham and the control groups. The tumor volume growth and relative volume of tumors in the same treated group showed an anti-tumor effect relative to the sham and the control groups. There was a significant difference in tumor volume growth between this 30 min treatment group and the sham group 12 days after treatment (p-value <0.05). The mean of the survival period for animals in the 30 min treatment group was 16% more than the control group. The percent of tumor growth inhibition in the 30 and 15 min treatment groups were 23% and 20% respectively, showing a statistically significant difference.
    Conclusion
    Sonodynamic therapy with combined dual–frequency ultrasound in progressive wave mode can be useful in cancer therapy.
    Keywords: Sonodynamic therapy, Low, level, Transient cavitation, Breast cancer
  • Hamid Reza Pourreza, Mohammad Hossein Bahreyni Toossi, Alireza Mehdizadeh*, Reza Pourreza, Meysam Tavakoli Page 13
    Introduction
    Diabetic retinopathy (DR) is one of the most serious and most frequent eye diseases in the world and the most common cause of blindness in adults between 20 and 60 years of age. Following 15 years of diabetes, about 2% of the diabetic patients are blind and 10% suffer from vision impairment due to DR complications. This paper addresses the automatic detection of microaneurysms (MA) in color fundus images, which plays a key role in computer-assisted early diagnosis of diabetic retinopathy.
    Materials And Methods
    The algorithm can be divided into three main steps. The purpose of the first step or pre-processing is background normalization and contrast enhancement of the images. The second step aims to detect candidates, i.e., all patterns possibly corresponding to MA, which is achieved using a local radon transform, Then, features are extracted, which are used in the last step to automatically classify the candidates into real MA or other objects using the SVM method. A database of 100 annotated images was used to test the algorithm. The algorithm was compared to manually obtained gradings of these images.
    Results
    The sensitivity of diagnosis for DR was 100%, with specificity of 90% and the sensitivity of precise MA localization was 97%, at an average number of 5 false positives per image.Discussion and
    Conclusion
    Sensitivity and specificity of this algorithm make it one of the best methods in this field. Using the local radon transform in this algorithm eliminates the noise sensitivity for MA detection in retinal image analysis.
    Keywords: Diabetic Retinopathy, Microaneurysm, Local Radon Transform
  • Nasrollah Jabbari, Bijan Hashemi Page 21
    Introduction

    In clinical electron beams, most of bremsstrahlung radiation is produced by various linac head structures. This bremsstrahlung radiation dose is influenced by the geometry and construction of every component of the linac treatment head structures. Thus, it can be expected that the amount of the contaminated photon dose due to bremsstrahlung radiation varies among different linacs, even for the same electron beam energy. The aims of this study were to simulate the NEPTUN 10PC linac electron beams and to calculate the photon contamination dose due to bremsstrahlung radiation in these beams using a Monte Carlo method.

    Materials And Methods

    A NEPTUN 10PC linac was simulated in its electron mode using the BEAMnrc code. This linac can provide three electron beam energies of 6, 8 and 10 MeV. Detailed information required for the simulation, including the geometry and materials of various components of the linac treatment head, was provided by the vender. For all simulations, the cut-off energies for electron and photon transport were set at ECUT=0.521 MeV and PCUT=0.010 MeV, respectively. The KS statistical test was used for validation of the simulated models. Then, relevant bremsstrahlung radiation doses for the three electron beam energies of the linac were calculated for the reference field using the Monte Carlo method.

    Results

    The KS test showed a good agreement between the calculated values (resulting from the simulations) and the measured ones. The results showed that the amount of contaminated photon dose due to bremsstrahlung radiation from various components of the simulated linac at the surface of the phantom was between 0.2%-0.5% of the maximum dose for the three electron beam energies.

    Conclusion

    Considering the good agreement between the measured and simulated data, it can be concluded that the simulation method as well as the calculated bremsstrahlung doses have been made at a good level of accuracy and precision. The results of this study indicate that photon contamination in the NEPTUN 10PC electron beams is not significant. Therefore, it seems that this linac can be used for total skin electron irradiation.

    Keywords: Electron Beams, Bremsstrahlung Radiation, Photon Contamination, Monte Carlo, Linac
  • Seyed Mohammad Firoozabadi, Majid Jadidi, Ali Rashidy, Pour, Bahram Bolouri, Yaghoob Fathollahi, Gholamreza Mohammadi Page 33
    Introduction

    Over the last decade, exposure to electromagnetic waves due to base station antennas has increased. This study was planned to evaluate the effects of different electrical field strengths with 950 MHz waves of the GSM mobile phone system on the excitatory postsynaptic potentiation (EPSP) slope of the dentate gyrus long-term potentiation (LTP).

    Material And Methods

    Twenty four naive male Wistar rats (3 months old, weighing 220 + 15 g) were randomly divided into three groups (sham–exposed, GSM with 50.4 V/m and GSM with 60 V/m electrical field strength). The exposure program was carried out for 10 sessions during 3 days. The animals were exposed to the electromagnetic field for 45 minutes in a plastic chamber. Immediately after the exposure, anesthesia was induced for LTP induction and the field potentials were recorded for 60 minutes, then the EPSP slope and maintenance were analyzed.

    Results

    Our data showed that whole-body exposure to 950 MHz waves of the GSM mobile phone system with 60 V/m electrical field strength could change the EPSP slope in rat brain hippocampus.Discussion and

    Conclusion

    Increasing the electrical field strength could change synaptic plasticity and LTP characteristics in rat brain hippocampus.

    Keywords: Electromagnetic Wave, Mobile Phone, Long, Term Potentiation, EPSP (Excitatory Postsynaptic Potentiation) Slope
  • Towards Measurement of Polarization Properties of Skin using the Ellipsometry Technique
    Pejhman Ghassemi, Mohammad Hossein Miran Baygi Page 41
    Introduction
    The human skin is an active medium from the optical point of view. Therefore, the diagnostic and therapeutic techniques employing light are increasing. Current optical techniques are based on the measurement of the intensity of reflected absorbed or backscattered light from or within skin. Studies have shown that biological tissues, and in particular skin, demonstrate polarization properties. Scattering of light from the surface of skin or the layers within it is a function of incident polarization. Therefore, by changing the polarization of the incident light and measuring the backscattered light, we can study those skin properties which affect the state of polarization.
    Material And Methods
    We have implemented a scattering ellipsometry system in order to investigate the polarization properties of a phantom representing skin. Using the Stocks vector defining the state of polarization and measuring the elements of the Mueller matrix representing the phantom under study, we have shown that by changing the reflection and scattering properties of the sample, polarization characteristics of the backscattered light will be affected.
    Results
    The results of this investigation showed that some elements of the Mueller matrix of the phantom under study were affected by the polarization state of the incident light and the scattering component within the phantom. Therefore, these elements have the potential of being used as polarization markers of the biological tissue.Discussion and
    Conclusion
    Upon interaction of polarized light with the skin tissue, the backscattered light will contain optical and polarization information about the skin. Using a simple laboratory-made phantom, we have shown that by analyzing the polarization information within the backscattered light we can study the cause, and possibly the disease, which affected the polarization characteristics of the skin.
    Keywords: Polarization, Skin Phantom, Scattering Ellipsometry, Stocks Vector, Mueller Matrix
  • Asghar Mesbahi, Naser Aslanabadi, Parinaz Mehnati, Ahmad Keshtkar Page 53
    Introduction
    Coronary angiography and angioplasty procedures lead to significant radiation exposure of patients. In the current study, the average radiation dose to patients during angiography in the Angiography Department of Shahid-Madani Hospital was determined.
    Materials And Methods
    An image intensifier based angiography unit (Philips BH 3000) was used for angiography procedures. The accuracy of the internal dosimeter was verified. Dose-area products (DAP) of patients (236 cases) during fluoroscopy and cine acquisition were recorded. Analyzing the data, the average radiation doses to patients for angiography and angioplasty and also for fluoroscopy and cine acquisition were determined. Additionally, the average fluoroscopy time for all patients was estimated.
    Results
    The average DAPs of 23.7 and 91.5 Gycm2 were estimated for angiography and angioplasty respectively. Patient doses including fluoroscopy, cine acquisition and the total dose for angiography were 2, 7.7 and 3.8 times lower than angioplasty procedures respectively. Average fluoroscopy time was 1.9 times lower for angiography compared to angioplasty. Discussion and
    Conclusion
    Fluoroscopy time and patient dose during fluoroscopy were in good agreement with other studies. However, the dose to patients during angioplasty was higher compared to other reports. To reduce patient dose in angioplasty procedures, the use of the lowest available frame rate, smallest field size and retraining of operators and technologists are recommended.
    Keywords: Patient dose, Angiography, Angioplasty, Dosimetry, Dose, area Product
  • Mohammad Sadegh Nourbakhsh, Mohammad Etrati Khosroshahi*, Sohrab Saremi, Shahram Rabbani, Amir Hooshyar, Farhad Tabatabaee, Pirooz Salehian Page 61
    Introduction
    Laser tissue soldering using albumin and indocyanine green dye (ICG) is an effective technique utilized in various surgical procedures. The purpose of this study was to perform laser soldering of rat skin under a feedback control system and compare the results with those obtained using standard sutures.
    Material And Methods
    Skin incisions were made over eight rats’ dorsa, which were subsequently closed using different wound closure interventions in two groups: (a) using a temperature controlled infrared detector or (b) by suture. Tensile strengths were measured at 2, 5, 7 and 10 days post-incision. Histological examination was performed at the time of sacrifice.
    Results
    Tensile strength results showed that during the initial days following the incisions, the tensile strengths of the sutured samples were greater than the laser samples. However, 10 days after the incisions, the tensile strengths of the laser soldered incisions were higher than the sutured cuts. Histopathological examination showed a preferred wound healing response in the soldered skin compared with the control samples. The healing indices of the laser soldered repairs (426) were significantly better than the control samples (340.5).
    Conclusion
    Tissue feedback control of temperature and optical changes in laser soldering of skin leads to a higher tensile strength and better histological results and hence this method may be considered as an alternative to standard suturing.
    Keywords: Laser soldering, Feedback control, Histopathology, Tensile strength
  • Fereshteh Yousefi Rizi, Alireza Ahmadian, Emad Fatemizadeh, Javad Alirezaie, Nader Rezaie Page 71
    Introduction
    Virtual bronchoscopy is a reliable and efficient diagnostic method for primary symptoms of lung cancer. The segmentation of airways from CT images is a critical step for numerous virtual bronchoscopy applications.
    Materials And Methods
    To overcome the limitations of the fuzzy connectedness method, the proposed technique, called fuzzy connectivity - fuzzy C-mean (FC-FCM), utilized the FCM algorithm. Then, hanging-togetherness of pixels was handled by employing a spatial membership function. Another problem in airway segmentation that had to be overcome was the leakage into the extra-luminal regions due to the thinness of the airway walls during the process of segmentation.
    Results
    The result shows an accuracy of 92.92% obtained for segmentation of the airway tree up to the fourth generation.
    Conclusion
    We have presented a new segmentation method that is not only robust regarding the leakage problem but also functions more efficiently than the traditional FC method.
    Keywords: Airway tree segmentation, Fuzzy connectivity, Fuzzy C, Mean