فهرست مطالب
Iranian Journal of Medical Physics
Volume:7 Issue: 28, 2010
- تاریخ انتشار: 1389/10/01
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحه 1مقدمهدر این مقاله به شرح روشی برای آشکارسازی خودکار عروق شبکیه چشم پرداخته شده است. ابزارهای مهم بکار رفته در این روش، تقسیم بندی تصویر و تبدیل رادون محلی است. از آنجاییکه تبدیل رادون به علت داشتن ماهیت انتگرالی، نسبت به نویزهای موجود در تصویر حساس نیست، روش پیشنهادی نسبت به اکثر روش های موجود از مقاومت بیشتری نسبت به نویز برخوردار است. این در حالی است که نتایج آزمایش ها نشان می دهند که این روش دقت بالاتری را در آشکار سازی عروق نسبت به دیگر روش ها ارایه می کند.مواد و روش هادر روند آشکارسازی عروق ابتدا تصویر شبکیه چشم به پنجره هایی با ابعاد از پیش تعیین شده که دارای همپوشانی در هر دو راستای افقی و عمودی هستند تقسیم شده و سپس تبدیل رادون به هر یک از پنجره ها اعمال می شود. ماکسیمم ایجاد شده در فضای رادون هر پنجره، متناظر با قطعه رگ موجود در آن پنجره است. برای تایید صحت قطعه رگ تشخیص داده شده، مقدار ماکسیمم فضای رادون با یک مقدار آستانه مقایسه می شود. قطعه رگی که اعتبار آن تایید شده است تحت پردازشی قرار می گیرد تا با رگ واقعی موجود در تصویر ورودی مطابقت پیدا کند. در نهایت، قطعه رگ های آشکار شده از پنجره ها با یکدیگر ترکیب شده و نتیجه نهایی را ایجاد می نمایند.نتایجتصاویری که برای ارزیابی روش پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفته است از بانک تصویر DRIVE برگرفته شده است. نکته حائز اهمیت راجع به تصاویر DRIVE این است که عروق موجود در تصاویر این بانک توسط فرد متخصص مشخص شده اند. روش پیشنهادی به 40 تصویر از بانک DRIVE اعمال شده و نتایج بدست آمده از اعمال الگوریتم با نتایج دستی موجود مقایسه شدند. حاصل این مقایسه برای هر تصویر دو کمیت است که عبارتند از TPR و FPR. با اعمال الگوریتم به تصاویر به ازای مقادیر مختلف پارامترهای آن و میانگین گیری از مقادیر TPR و FPR مجموعه ای از نتایج بدست می آید که جهت ترسیم منحنی ROC مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله، منحنی ROC مبنای مقاسیه دقت روش های مختلف قرار گرفته است.بحث و نتیجه گیریمقایسه منحنیROC بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی با منحنی بدست آمده از دیگر روش های موجود نشان دهنده دقت نسبتا بیشتر این الگوریتم در آشکارسازی عروق شبکیه چشم است و در نتایج حاصل از این روش، ترکیبی از عروق باریک و ضخیم شبکیه رؤیت می شود. از نکات مثبت این الگوریتم دقت بالا در کنار عدم حساسیت نسبت به نویز موجود در تصاویر است که باعث برتری نسبی آن به الگوریتم های همتایش می شود.
کلیدواژگان: آشکارسازی عروق، شبکیه، تبدیل رادون، DRIVE -
صفحه 9مقدمهترمیم زخم عبارت است از پاسخ های ترمیمی هماهنگ سلول های خونی ماتریکس خارج سلولی و سلول های پارانشیمال که پس از اعمال جراحی و یا آسیبهای حاصل از ضربه (که منجر به پارگی بافت گردند) در بدن انجام می شود. گاهی به علت اختلال در روند التیام زخم، اسکار حاصله از زخم بزرگ شده و سرانجام کلوئید یا اسکار هیپرتروفیک ایجاد می شود. از آنجا که در حال حاضر روشی مطرح در کلینیک ها برای تسریع در ترمیم زخم وجود ندارد، در تحقیق حاضر اثرات نور آبی هالوژنه (نور دستگاه لایت کیور با طول موج 500-420 نانومتر) بر ترمیم زخم باز پوست موش بررسی گردید.مواد و روش ها40 موش نر نژاد NMRI به طور تصادفی در گروه های شاهد و تجربی یک و دو قرار گرفتند. بارعایت شرایط استریل و تحت بیهوشی یک زخم مدور به قطر6 میلی متر و با ضخامت کامل پوست در پشت هر موش ایجاد شد. روز جراحی روز صفر محسوب گردید. از روز یک بطور روزانه به همه موشها نور آبی هالوژنه با طول موج 500-420 نانومتر تابیده شد. در روزهای3، 7،10،15 و 21 بعد از انجام پرتودهی روزانه، موشها بوسیله اتر کشته شدند و دو نمونه از بستر زخم و پوست سالم مجاور،از هر موش برداشته شدند. نمونه های مربوط به مطالعات بافت شناختی ثابت شدند و مراحل کار عملی بافت شناختی عمومی بر روی آنها به عمل آمد. برشهایی به ضخامت 5 میکرون از آنها تهیه و باروش رنگ آمیزی هماتوکسیلین ائوزین رنگ شدند. میزان بهبودی زخم با استفاده از میزان فیبروبلاست، میزان التهاب، میزان اپیتلیزاسیون و میزان آندوتلیوم عروق بررسی گردید.نتایجبافت فیبروز در روزهای 3، 7، 10، 15 و 21 ازمیانگین های به ترتیب7/4، 7/1، 2/2، 7/2 و 5/3 در گروه کنترل به میانگین های 2/4، 1، 8/1، 4/2و 2/3 در گروه تیمار رسید. امتیازهای نزدیکتر به یک کاملتر شدن تشکیل بافت فیبروتیک را می رساند. کاهش التهاب گروه تجربی نسبت به گروه شاهد نیز در روزهای 3، 7، 10، 15 و 21 از میانگین های 8/4، 7/3، 3، 7/1و 1 به میانگین های 2/4، 2/3، 5/2، 2/1 و 9/0 انجام گردید. اختلافات مقادیر ذکر شده معنی دار ارزیابی گردیدند (05/0p<).بحث و نتیجه گیریتابش روزانه نور آبی هالوژنه (نور دستگاه لایت کیور) با طول موج 500-420 نانومتر بر زخم باز پوستی با ضخامت کامل موجب تسریع معنی دار روند التیام زخم گردید.
کلیدواژگان: التیام زخم، موش نر، لایت کیور -
صفحه 15مقدمهبراکی تراپی یک روش درمانی است که در آن چشمه های رادیواکتیو برای پرتودهی تومورهای بدخیم از فاصله ی نزدیک به کار گمارده می شود. برای برآورد توزیع دوز در اطراف این چشمه ها روش های مختلفی ارائه گردیده است که یکی از مهمترین این روش ها توسط پروتکل شماره 43 جامعه فیزیک پزشکی آمریکا (- TG43 AAPM) ارائه گردیده است. هدف از انجام این تحقیق به روز رسانی این پروتکل در حضور ناهمگنی هایی چون استخوان و هوا می باشد.مواد و روش هابه منظور به روز رسانی پارامتر ثابت نرخ دوز پروتکل TG-43، شبیه سازی مونت کارلو توسط کد MCNP4C در فانتوم های ناهمگن آب- استخوان و آب- هوا انجام گرفت. مقادیر دوز در نقاط مختلف فانتوم های همگن و ناهمگن توسط تالی F6 در سلول های کروی با شعاع نیم میلیمتر برآورد گردید.نتایجطبق نتایج به دست آمده در این تحقیق، کاهش دوز در حضور ناهمگنی های هوا و استخوان برای چشمه ی سزیم 137 نسبت به فانتوم یکنواخت آب به ترتیب برابر با 4% و 10% می باشد. به این ترتیب فاکتور به روز رسانی شده ثابت نرخ دوز (Λ) نیز برای این دو محیط به همین میزان کاهش می یابد.بحث و نتیجه گیریبا توجه به نتایج بدست آمده به آسانی می توان نتیجه گرفت که تغییرات دوز در حضور این ناهمگنی ها برای چشمه های کم انرژی تر (پالادیم و ید) بارزتر خواهد بود.
کلیدواژگان: براکی تراپی، TG43، ثابت نرخ دوز، دوزیمتری -
صفحه 21مقدمه
در این تحقیق به بررسی چگونگی گستردگی پاسخ دوز دریافتی ریه برای سیستم طراحی تجاری آهنگ دوز بالا (HDR) در کاشت ایریدیم 192 در براکی تراپی پستان، از نقطه نظر ناهمگنی بافت و حضور دنده ها در تحویل دوز به ریه مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روش هااز تصاویر برش نگاری پستان در تشکیل ساختار فانتوم معادل بیمار در سیستم طراحی درمان کلینیکی مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم کاشت شامل 13 کتتر پلاستیکی و 382 موقعیت ساکن منبع با استفاده از کد MCNPX شبیه سازی شده است.
نتایجمطابق با سیستم طراحی درمان تجاری به شکل درصد ایزودوز و دوز تجمعی – هیستوگرام حجمی در پستان، ریه و دنده مقایسه شده است. مقایسه نتایج مونت کارلو و محاسبات سیستم طراحی درمان نشان می دهد در آیزودوز بالاتراز 62 درصد پستان در نواحی نزدیک کاشت و یا دور از سطح انحنای پستان و نواحی مرزی ریه تطایق خوبی با هم دارند. با این وجود محاسبات سیستم طراحی درمان، تخمین دوز بالا در ریه برای کانتورهای ایزودوز در عمق پایین و نقاط نزدیک مرزهای هوایی پستان و به طور نسبی در نقاط دور کاشت را نشان داده است.
بحث و نتیجه گیریوقتی داده های واقعی مربوط به چگالی و مواد تشکیل دهنده را برای بافتهایی مانند ریه و دنده وارد می کنیم، سیستم طراحی درمان مقدار دوزی که نشان می دهد فراتر از تخمین دوز به وسیله کد مونت کارلو می باشد. که این تفاوت در خطوط همدوز مختلف، درصد اختلاف متفاوت است.
کلیدواژگان: سرطان پستان، براکی تراپی، سازوکار طراحی درمان، MCNPX، آهنگ دوز بالا، ناهمگنی -
صفحه 29مقدمهاستفاده از الکترونهای مگاولتاژ بعلت نفوذ اندک در بافت روش مناسبی برای درمان تومورهای کم عمق میباشد.لکن درمان نواحی گسترده (مانند قفسه سینه) با الکترونها اغلب نیازمند استفاده از دو یا چند فیلد مجاوراست.در این حالتها در ناحیه تلاقی میدانها تغییرات و ناهمگنی دوز زیادی بوجود می آیدکه ناشی از خواص واگرایی و پراکندگی پرتوهای الکترونی است. هدف از این تحقیق پیشنهاد روشی جدید برای یکنواخت کردن توزیع دوز در محل تلاقی فیلدهای مجاور در الکترون درمانی می باشد.مواد و روش هاروش های بسیاری برای اجتناب از ایجاد مناطق«گرم» و«سرد» در محل تلاقی میدانهای مجاور الکترونی پیشنهاد شده است. این روش ها عمدتا بر مبنای استفاده از ابزارهای تعدیل کننده لبه میدان پرتوی یا تولید کننده های نیمسایه می باشند. اما استفاده از آنها وقت گیر بوده و طراحی آنها به اپلیکاتور وابسته است.در این تحقیق از ایده ای که ابتدا برای یکنواخت کردن دوز در محل تلاقی میدانهای مجاور فوتونی (با غیریکنواختی حدود 2%) استفاده شده بهره جسته ایم. این روش بر مبنای چرخش گانتری دستگاه درمانی و زاویه دار کردن میدانها است، به نحوی که میدانهای مجاور دارای لبه مشترکی باشند و ناحیه تلاقی در حجم درمانی عملا حذف شود. برای رسیدن به این هدف فاصله موثر چشمه تا سطح (SSDeff) پرتوهای الکترونی برای انرژی های 6،9،12 و 15مگا الکترون ولت و اپلیکاتورهایی با ابعاد 6×6، 10×10، 15×15، 20×20 و 25×25 سانتی متر مربع با روشی جدید مورد محاسبه قرار گرفته است.نتایجبا استفاده از SSD موثر می توان برای پرتوهای الکترونی از نظر واگرایی، رفتاری شبیه پرتوهای فوتونی در نظر گرفت و توزیع دوز یکنواختی را در محل همپوشانی میدانهای مجاور بدست آورد.بحث و نتیجه گیریدر مقایسه با ابزارهای تعدیل کننده لبه میدان پرتوی یا تولید کننده های نیمسایه که نصب آنها نیاز به دقت زیاد داشته و درمان با آنها وقت گیر است، چرخش سر دستگاه برای حذف ناحیه همپوشانی در مساله میدانهای مجاور الکترونی روشی ساده و عملی است.
کلیدواژگان: میدانهای مجاور الکترونی، SSD موثر، منحنی های همدوز، شتابدهنده خطی -
صفحه 35مقدمه
دستگاه سی تی با قابلیت قدرت تفکیک فضایی متغیر (Variable Resolution (X-ray Computed Tomography به عنوان نسل جدیدی از سی تی، این امکان را فراهم میآورد که از اجسام، با قدرت تفکیک فضایی دلخواه تصویربرداری کرد. در سی تی VRX قدرت تفکیک فضایی را میتوان در قبال کاهش میدان دید افزایش داد. در این نوع سی تی به خاطر متغیر بودن قدرت تفکیک فضایی، ضریب بزرگنمایی بهینه نیز متغیر است. همچنین دستیابی به قدرت تفکیک فضایی بالا محدود به اثر اندازه نقطه کانونی مولد پرتو ایکس است.
مواد و روش هابرای بررسی چگونگی تغییر قدرت تفکیک فضایی و میدان دید در سیتی VRX از مشخصات یک نمونه عملی استفاده شده است. با استفاده از روابط تئوریک برای محاسبه قدرت تفکیک فضایی و میدان دید، اثر کاهش اندازه نقطه کانونی و بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در بهبود قدرت تفکیک فضایی و همچنین تغییرات در میدان دید پس از اصلاح ضرایب بزرگنمایی در دستگاه مورد نظر بصورت نظری مورد بررسی قرار گرفت.
نتایجقدرت تفکیک فضایی سی تی VRX در زوایای کوچک به شدت تحت تاثیر اندازه نقطه کانونی قرار گرفت. کاهش اندازه نقطه کانونی تا حدودی توانست سبب بهبود قدرت تفکیک فضایی در زوایای کوچک شود ولی از آنجایی که در سیتی مورد نظر، بزرگنمایی در تمامی زوایا یکسان است، با بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در هر زاویه قدرت تفکیک فضایی دستگاه افزایش قابل ملاحظه ای پیدا کرد و تا مقدار زیادی به شرایط مطلوب نزدیک شد ولی میدان دید دستگاه به شدت کاهش یافت.
بحث و نتیجه گیریبا بهینه کردن ضریب بزرگنمایی در هر زاویه، قدرت تفکیک فضایی در سی تی VRX در زوایای کوچک از 7.5 به بیش از 35 سیکل بر میلیمترافزایش پیدا کرد. همچنین در زوایای کوچکتر از 13 درجه اثر محدود کننده نقطه کانونی بر قدرت تفکیک فضایی از بین رفت. ولی افزایش قدرت تفکیک فضایی با تغییر ضریب بزرگنمایی، باعث کاهش میدان دید دستگاه در هر زاویه شد. با توجه به اثر معکوس ضریب بزرگنمایی بروی قدرت تفکیک فضایی و میدان دید، میتوان در هر زاویه بسته به اهمیت بیشتر قدرت تفکیک فضایی یا میدان دید، ضریب بزرگنمایی را برای رسیدن به مقدار مطلوب انتخاب کرد.
کلیدواژگان: سی تیVRX، قدرت تفکیک فضایی سی تی، میدان دید سی تی، ضریب بزرگنمایی سی تی -
صفحه 47مقدمه
یکی از متداولترین روش هایی که در مراکز پرتودرمانی انجام می شود، پرتودرمانی سرطان پستان حفظ شده است. معمولا تابش باریکه های مماسی موازی- متضاد به کل پستان، مهمترین روش درمانی است که در این راستا بکار می رود. این روش در دو روش، طراحی درمان دوبعدی و طراحی درمان سه بعدی انجام می گیرد. هدف از این مطالعه، مقایسه طراحی درمان دوبعدی با طراحی درمان سه بعدی در پرتودرمانی باریکه مماسی سرطان پستان حفظ شده می باشد. این مقایسه از لحاظ یکنواختی توزیع هم دوز (در حجم پستان) و دوز رسیده به ریه صورت گرفته است.
مواد و روش هادر این مطالعه 20 بیمار زن دارای سرطان پستان حفظ شده شرکت داشتند. تصاویر سی تی پستان برای هر بیمار تهیه گردید. در سیستم طراحی درمان دوبعدیAlfard روی تک برش مرکزی سی تی پستان، برای هر فرد یک پلان دوبعدی انجام شد. سپس اطلاعاتی که توسط آنها پلان دوبعدی Alfard انجام شده بود در سیستم طراحی درمان سه بعدیEclipse پیاده شده، پلان انجام شد و نتایج آن به عنوان پلان دوبعدی در نظر گرفته شد. در مرحله بعد، طراحی درمان سه بعدی توسط سیستمEclipse صورت گرفت. در همه مراحل باریکه کبالت60 استفاده شد.
نتایجنتایج این دو طراحی درمان مقایسه شدند. در طراحی درمان سه بعدی در مقایسه با طراحی درمان دوبعدی، یکنواختی توزیع هم دوز به طور چشمگیری بهبود یافت (2/0>P) در طراحی درمان سه بعدی حجمی از ریه که دوز بالای30 گری را دریافت کرده بود، در مقایسه با طراحی درمان دوبعدی افزایش یافت (01/0>P).
بحث و نتیجه گیریبیمارانی که از طراحی درمان سه بعدی بهره می گیرند بدلیل حصول یکنواختی بیشتر در توزیع دوز در حجم هدف، در معرض خطرپذیری کمتری از عود بیماری و عوارض پوستی قرار گرفته، نتایج درمانی بهتری حاصل می کنند.
کلیدواژگان: پرتو درمانی حفظ کننده پستان، طراحی درمان دو بعدی و سه بعدی، باریکه مماسی، کبالت60 -
صفحه 55مقدمهکاربرد کلینیکی چشمه های رادیواکتیو کپسول شده در براکی تراپی، نقش عمده ای را در درمان تومورهای بدخیم موضعی ایفا می کند. در این تحقیق، اثر چگالی مختلف بافت ها بر توزیع دوز چشمه براکی تراپی 103Pd در فانتوم کروی به شعاع 50 سانتیمتر مطالعه شده است.مواد و روش هااز آنجا که توزیع دوز جذبی در بافت با چگالی های مختلف، متفاوت است؛ ولی نه آن قدر که با اندازه گیری به خوبی ظاهر شود؛ لذا در محاسبات از کد مونت کارلوی بسیار قوی MCNP4C استفاده کرده ایم تا اثر چگالی بافت های مختلف بدن بر توزیع دوز را بررسی نماییم. چشمه Pd103 در براکی تراپی برای درمان سرطان های پروستات، سینه و تومورهای بدخیم مورد استفاده قرار می گیرد.نتایجدوز در اطراف چشمه ای که در بافت های مختلف فانتوم قرار داده شده محاسبه و ارائه شده است. همچنین پس از محاسبه توابع نامتقارنی و شعاعی دوز، برای وارسی نتایج محاسباتی مقادیر بدست آمده برای F(r، θ) با نتایج تجربی ریوارد و مقادیر g(r) در بافت با چگالی 0400/1 گرم بر سانتیمتر مکعب با نتایج ریوارد و لی و همکارانش مقایسه شده است.بحث و نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان می دهد که به دلیل وجود قسمت جاذب مرکزی فوتون که از جنس آلیاژ طلا و مس می باشد، در ناحیه متناظر با آن تفاوت دوز نسبی در چگالی های مختلف حائز اهمیت است و در 4/2Z= میلیمتر و 0Y= میلیمتر تا حدود 80% درصد نیز می رسد. همچنین نتایج بدست آمده برای تابع نامتقارنی و تابع شعاعی دوز با نتایج تجربی ریوارد و لی و همکارانش توافق خوبی دارد.
کلیدواژگان: چشمه Pd103، توزیع دوز، اثر چگالی بافت، کد مونت کارلوMCNP4C
-
Page 1IntroductionThis paper addresses a method for automatic detection of blood vessels in color fundus images which utilizes two main tools: image partitioning and local Radon transform.Material And MethodsThe input images are firstly divided into overlapping windows and then the Radon transform is applied to each. The maximum of the Radon transform in each window corresponds to the probable available sub-vessel. To verify the detected sub-vessel, the maximum is compared with a predefined threshold. The verified sub-vessels are reconstructed using the Radon transform information. All detected and reconstructed sub-vessels are finally combined to make the final vessel tree.ResultsThe algorithm’s performance was evaluated numerically by applying it to 40 images of DRIVE database, a standard retinal image database. The vessels were extracted manually by two physicians. This database was used to test and compare the available and proposed algorithms for vessel detection in color fundus images. By comparing the output of the algorithm with the manual results, the two parameters TPR and FPR were calculated for each image and the average of TPRs and FPRs were used to plot the ROC curve.Discussion andConclusionComparison of the ROC curve of this algorithm with other algorithms demonstrated the high achieved accuracy. Beside the high accuracy, the Radon transform which is integral-based makes the algorithm robust against noise.
-
Page 9IntroductionIn the present study, the effects of light cure on wound healing of mice’s skin with complete thickness were studied.Materials And MethodsForty male mice of NMRI race were placed randomly into two groups of examination and control. Under aseptic and unconscious conditions, a circular wound of 6 mm width with complete thickness of skin was made on the back of each mice. The surgery day was established as day zero. Blue light of wavelength 420-500 nm from a light cure instrument was shined onto all the mice from the first day. Over the 3rd, 7th, 10th, 15th and 21st days after curing, four kinds of wound and healthy skins were taken from each mice. The practical procedures of general histology were applied on the samples, then slices of 5 micron thickness were taken from them and finally, they were colored with Hematoxline Eosin. The cell population of wound bed including fibroblast cells, macrophages, neutrophils and endothelia of vessels were studied.ResultsThe examination group showed significantly increased fibrosis and decreased inflammation (p≤0.05).ConclusionHalogen blue light (light cure) causes significant early open wound healing of skin with complete thickness.
-
Page 15IntroductionBrachytherapy is the use of small encapsulated radioactive sources in close vicinity of tumors. Various methods are used to obtain the dose distribution around brachytherapy sources. TG-43 is a dosimetry protocol proposed by the AAPM for determining dose distributions around brachytherapy sources. The goal of this study is to update this protocol for presence of bone and air inhomogenities.Material And MethodsTo update the dose rate constant parameter of the TG-43 formalism, the MCNP4C simulations were performed in phantoms composed of water-bone and water-air combinations. The values of dose at different distances from the source in both homogeneous and inhomogeneous phantoms were estimated in spherical tally cells of 0.5 mm radius using the F6 tally.ResultsThe percentages of dose reductions in presence of air and bone inhomogenities for the Cs-137 source were found to be 4% and 10%, respectively. Therefore, the updated dose rate constant (Λ) will also decrease by the same percentages. Discussion andConclusionIt can be easily concluded that such dose variations are more noticeable when using lower energy sources such as Pd-103 or I-125.
-
Page 21Introduction
This study investigates to what extent the computed dose received by lung tissue in a commercially available treatment planning system (TPS) for 192Ir high-dose-rate breast brachytherapy is accurate in view of tissue inhomogeneities and presence of ribs.
Materials And MethodsA CT scan of the breast was used to construct a patient-equivalent phantom in the clinical treatment planning system. An implant involving 13 plastic catheters and 383 programmed source dwell positions were simulated using the MCNPX code.
ResultsThe results were compared with the corresponding commercial TPS in the form of isodoses and cumulative dose–volume histogram in breast, lung and ribs. The comparison of Monte Carlo results and TPS calculation showed that the isodoses greater than 62% in the breast that were located rather close to the implant or away from the breast curvature surface and lung boundary were in good agreement. TPS calculations, however, overestimated dose in the lung for lower isodose contours and points that were lying near the breast-air boundary and relatively away from the implant.Discussion and
ConclusionsTaking into account the ribs and entering the actual data for breast, rib and lung, revealed an average overestimation of dose in lung in the TPS calculation.
-
Page 29IntroductionTreatment with megavoltage electron beams is ideal for irradiating superficial tumors because of their limited range in tissues. However, for electron treatment of extended areas, such as the chest wall, two or more adjacent fields can be used. Abutment of these fields may lead to significant dose in homogeneities in the junction region. The aim of this study is to offer a new method for generating a homogeneous dose distribution in the junction region between two adjacent fields in electron beam therapy.Materials And MethodsSeveral approaches have been proposed to solve the problem of ‘hot’ and ‘cold’ spots in the junction region between abutting electron fields. These techniques are based on beam-edge modifying devices or penumbra generators which act to broaden the electron beam penumbra, and thus facilitate field matching. But use of these devices is time consuming and design of the modifications to the applicators are generally applicator dependent. An idea which was originally proposed for matching two adjacent photon fields (with dose inhomogeneity of about 2%) is resurrected here. This method is based on the rotation of the gantry such that the adjacent fields have a common edge and the overlap region in treatment volume is eliminated. For this purpose, the effective source to surface distance (SSDeff) for the available electron beam energies (6, 9, 12 and 15 MeV) and applicators (cones) (6 × 6, 10 ×10, 15 ×15, 20 × 20 and 25 × 25 cm2) have been determined for a Varian 2100C linear accelerator.ResultUsing SSDeff, in respect to beam divergence, one can use the photon beam behavior for electron beams and achieve a uniform dose distribution in adjacent electron fields.Discussion andConclusionCompared to beam-edge modifying devices or penumbra generators that are usually time consuming to plan and set up, rotating the gantry to eliminate the overlap region is simple and applicable in the problem of abutting electron fields.
-
Page 35Introduction
Variable resolution x-ray (VRX) CT is a new type of CT that can image objects at various spatial resolutions. In a VRX CT scanner, the spatial resolution increases at the cost of reduction in the field of view (FOV). An important factor that limits the spatial resolution of the VRX CT is the effect of focal spot size. Also, the optimum magnification is different at each incident angle.
Material And MethodsTo investigate the spatial resolution and the FOV in VRX CT, we used the numerical parameters of an actual VRX CT scanner. The effects of decreasing the focal spot size and optimizing magnification on the spatial resolution and the FOV of the system were studied theoretically.
ResultsThe focal spot size was found to greatly limit the spatial resolution of the VRX CT at the small incident angles. By decreasing the focal spot size, the spatial resolution was comparatively improved. Optimization of the system magnification without decreasing the focal spot size could greatly increase the spatial resolution of the system. After optimization of magnification, the FOV of the system decreased significantly.Discussion and
ConclusionThe spatial resolution of the system after optimizing the magnification increased from 7.5 to more than 35 cycles/mm and also the effect of the focal spot no longer limited the spatial resolution at incident angles smaller than 13˚. The disadvantage of optimization of magnification was a great decrease in the FOV of the system. The optimization of magnification has the reverse effect on the spatial resolution and the FOV of the system so at each incident angle, according to the importance of spatial resolution or FOV, the system magnification can be set to lead to the desirable condition.
-
Page 47Introduction
Breast conserving radiotherapy is one of the most common procedures performed in any radiation oncology department. A tangential parallel-opposed pair is usually used for this purpose. This technique is performed using 2D or 3D treatment planning systems. The aim of this study was to compare 2D treatment planning with 3D treatment planning in tangential irradiation in breast conserving radiotherapy. In this comparison, homogeneity of isodoses in the breast volume and lung dose were considered.
Material And MethodsTwenty patients with breast cancer treated with conservative surgery were included in this study. The patients were CT scanned. Two-dimensional treatment planning with the Alfard 2D TPS was performed for each patient using a single central CT slice. The data used on the Alfard 2D TPS was imported into the Eclipse 3D TPS, on which 3D treatment planning was performed. Cobalt-60 beams were used in all plans.
ResultsComparing 2D and 3D treatment planning, homogeneity of isodoses was improved in 3D treatment planning (p<0.02). Volume of lung receiving a dose of >30Gy was increased in 3D treatment planning (p< 0.01).Discussion and
Conclusion3D treatment planning is a more suitable option for patients with breast cancer treated with conservative surgery because of improved dose homogeneity in 3D treatment planning. The results of the treatment can be improved with reduced recurrence probability and skin problems.
-
Page 55IntroductionClinical application of encapsulated radioactive brachytherapy sources has a major role in cancer treatment. In the present research, the effects of different tissue densities on the dose distribution of a 103Pd brachytherapy source in a spherical phantom of 50 cm radius have been studied.Material And MethodsAs is well known, absorbed dose in tissue depends to its density, but this difference is not clear in measurements. Therefore, we applied the MCNP code to evaluate the effect of density on the dose distribution. 103Pd brachytherapy sources are used to treat prostate, breast and other cancers.ResultsAbsorbed dose has been calculated and presented around a source placed in the center of the phantom for different tissue densities. Also, we derived anisotropy and radial dose functions and compared our Monte Carlo results with experimental results of Rivard and Li et al. for F(1, θ) and g(r) in 1.040 g/cm3 tissue.ConclusionThe results of this study show that relative dose variations around the source center are very considerable at different densities, because of the presence of a photoabsorber (Au-Cu alloy) in the source core. Dose variation exceeds 80% at the point (Z = 2.4 mm, Y = 0 mm). Computed values of anisotropy and radial dose functions are in good agreement with the experimental results of Rivard and Li et al.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.