فهرست مطالب

  • Volume:8 Issue:31, 2011
  • تاریخ انتشار: 1390/08/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رباب انبیایی، سیدمحمودرضا آقامیری، زهرا فلاحت پور صفحه 1
    مقدمه
    رادیوتراپی مماسی یا تانژانشیال پستان، یکی از مرسوم ترین تکنیکهایی است که در مراکز رادیوتراپی انجام میشود. هدف از این مطالعه، مقایسه طراحی درمان سه بعدی در رادیوتراپی پرتو مماسی یا تانژانشیال پستان در دو انرژی مختلف پرتو فوتون 6 مگا ولت دستگاه شتاب دهنده خطی و پرتو کبالت 60 می باشد. در این مطالعه، طراحی درمان با دو انرژی فوق از نظر یکنواختی توزیع دوز در پستان تحت تابش، نقاط داغ، نقاط سرد و دوز دریافت شده توسط ریه ارزیابی شده اند.
    مواد و روش ها
    بیست بیمار زن با تشخیص سرطان پستان که برای آنها جراحی برداشت توده بدخیم انجام شده و پستان آنها حفظ شده بود، در این مطالعه شرکت داشتند. تصاویر سی تی اسکن کل قفسه صدری برای هر بیمار تهیه شد و در همه برشها، حجم هدف (PTV) مشخص گردید. با بکارگیری سیستم طراحی درمان Eclipse، طراحی درمان سه بعدی در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول، از پرتو فوتون 6 مگا ولت دستگاه شتابدهنده خطی و در مرحله دوم از پرتو کبالت60 استفاده شد. در هر دو مرحله، با استفاده از DVH سیستم، حجمهایی از PTV که دوزهای کمتر از 95% دوز مرجع (نقاط سرد) و بیشتر از 105% دوز مرجع (نقاط داغ) را دریافت کرده بودند محاسبه شدند. همچنین حجمی از ریه که دوز بیشتر از 30 گری دریافت کرده بود با استفاده از DVH بدست آمد. میزان همگنی دوز در حجم هدف با استفاده از رابطه DHI = 100 – (Vol>105 + Vol<95) محاسبه شد.
    نتایج
    نتایج این دو طراحی درمان مقایسه شدند. در طراحی درمان سه بعدی با پرتو فوتون 6 مگا ولت، همگنی بیشتری در توزیع دوز در مقایسه با پرتو کبالت60 حاصل شد 001/0p<. همچنین در طراحی درمان با پرتو فوتون 6 مگا ولت، در مقایسه با پرتو کبالت60 حجمی از ریه که دوز بالاتر از 30 گری دریافت کرده بود، کاهش پیدا کرد 017/0p<.
    بحث و نتیجه گیری
    بیماران مبتلا به سرطان پستان که تحت رادیوتراپی سه بعدی قرار می گیرند و از طراحی درمان سه بعدی با پرتو 6 مگا ولت شتابدهنده خطی بهره مند می شوند در مقایسه با پرتو کبالت 60، همگنی بیشتر در توزیع دوز در حجم پستان آنها دیده می شود و در نتیجه، افزایش احتمال کنترل تومور، نتایج بهتر در زیبایی پستان و فیبروز ریوی کمتر، حاصل می شود ودر کل موجب بهبود نتایج درمانی می شود.
    کلیدواژگان: تابش مماسی، طراحی درمان سه بعدی، کبالت 60، پرتو فوتون 6 مگا ولت، سرطان پستان
  • اعظم جعفری پاریزی، آمنه سازگارنیا، پوران لایق، امید رجبی، حبیب الله اسماعیلی صفحه 9
    مقدمه
    لیشمانیوز جلدی یکی از بیماری های شایع در جهان و ایران است. از طرف دیگر فتوداینامیک تراپی یک روش درمانی جالب برای درمان سرطان می باشد. این شیوه درمانی بر پایه واکنشهای یک حساس کننده نوری در حضور مولکولهای اکسیژن با طول موج مناسبی از نور طراحی می شود. با توجه به محل ضایعه، عدم درگیری سیستمیک و ناکارامد بودن درمانهای رایج، امروزه این درمان برای لیشمانیوز پوستی مورد توجه واقع شده است. در این مقاله کارایی درمان فتوداینامیک(PDT) بر پروماستیگوتهای لیشمانیا ماژور با استفاده از کلروفیلa به عنوان یک حساس کننده طبیعی گزارش می گردد.
    مواد و روش ها
    مطالعه بر روی انگل لیشمانیا ماژور سویه MRHO/IR/75/ER با استفاده از کمپلکس کلروفیلa - هیدروکسی پروپیل گاما سیکلودکسترین انجام گردید. ابتدا میزان جذب رنگ دارو به وسیله پروماستیگوتها در زمانهای انکوباسیون متفاوت با بررسی های فلوئوریمتری ارزیابی شد. پس از آن سمیت کمپلکس کلروفیلa در غلظتهای مختلف، بعد از 24 ساعت انکوباسیون رنگ دارو با پروماستیگوتها مورد بررسی قرار گرفت. سرانجام آزمایشات PDT با استفاده از 3 دز نوری در غلظت 10 میکرومولار از رنگ دارو انجام و تاثیر درمانها با تعیین درصد بقای انگل 24 ساعت پس از درمان به روش MTS محاسبه شد. هر یک از آزمایشات حداقل 3 بار تکرار گردید.
    نتایج
    با توجه به بررسی های فلوئوریمتری زمان انکوباسیون پروماستیگوت ها با رنگ دارو24 ساعت انتخاب گردید. IC50 کمپلکس کلروفیلa- سیکلودکسترین، 6/42 میکرومولار تعیین شد. درمان با دز نور 248 ژول بر سانتی متر مربع باعث مرگ بیش از نیمی از پروماستیگوتها گردید که از نظر آماری نسبت به گروه های مشابه بدون رنگ دارو، بدون نور و درمان با دز نور کمتر دارای تفاوت معنی دار بوده است. LD50 برای PDT تقریبا 246 ژول بر سانتی مترمربع بدست آمد.
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به سمیت سلولی کم کمپلکس کلروفیلa- سیکلودکسترین در تاریکی و سمیت نوری کافی آن در مقایسه با حساس کننده های نوری دیگر نظیر آلومینیوم فتالوسیانین کلراید، این حساس کننده به عنوان یک کاندیدای امیدوار کننده برای آزمایشات PDT روی آماستیگوتها و مدلهای حیوانی مطرح می شود.
    کلیدواژگان: درمان فتوداینامیک، لیشمانیوز پوستی، کلروفیلa، هیدروکسی پروپیل گاما سیکلودکسترین
  • زهره دهقان نیا رستمی، سیدفرهاد مسعودی، سمیه اسدی صفحه 19
    مقدمه
    شبیه سازی روش های براکی تراپی برای رسیدن به شرایط بهینه جهت انجام عملی آنها بسیار ضروری است. در این میان استفاده از شبیه سازی برای بررسی دوزیمتری براکی تراپی چشمی حائز اهمیت می باشد.. در این تحقیق با شبیه سازی چشم در دو حالت فانتوم آب و تعریف کامل هندسه و مواد چشم، تفاوت بین این دو روش برای چشمه های متداول در براکی تراپی چشمی مورد بررسی قرار گرفته است.
    مواد و روش ها
    با تعریف کامل چشم اعم از قسمتهای مختلف و تعریف مواد هر قسمت و همچنین فانتوم آب، شبیه سازی کره چشم در هر دو حالت با استفاده از مدل هندسی سه بعدی در کد MCNP انجام شده است. همچنین برای دو چشمه براکی تراپی، پلاک های 20 میلیمتری COMS شامل 24چشمه از I125 و Pd103 شبیه سازی شده است. در کنار این شبیه سازی، فانتوم آب نیز شبیه سازی و نتایج دوزیمتری اعم از دوز عمقی و دوز در قسمتهای مختلف با استفاده از تالی *F8 در کد MCNP-4C محاسبه شده است.
    نتایج
    نتایج نشان می دهد که دوز دریافتی در قسمتهای مختلف چشم در دو فانتوم شبیه سازی شده متفاوت بوده و این تفاوت به نوع چشمه نیز بستگی دارد. دوز در تومور افزایش یافته ولی در برخی قسمتهای مهم چشم مانند عدسی کاهش می یابد.
    بحث و نتیجه گیری
    تعریف کامل چشم انسان در شبیه سازی براکی تراپی چشمی نتایج دقیقتری را به دست می دهد. همچنین با توجه به اینکه اثرات آن در تومور و قسمتهای سالم چشم متفاوت است، نتایج مربوط به فانتوم چشم آگاهی دقیقتری از زمان درمان و نوع چشمه در اختیار پزشک قرار خواهد داد.
    کلیدواژگان: براکی تراپی، پلاک چشمی، ملانوما، دوزیمتری، شبیه سازی مونت کارلو
  • زهره دهقانی بیدگلی، محمدحسین میران بیگی، رسول ملک فر صفحه 27
    مقدمه
    طیف نگاری رامان یکی از روش های طیف نگاری مبتنی بر پراکندگی غیرالاستیک نور تک رنگ می باشد. این روش می تواند اطلاعات مفیدی درباره فرکانس ارتعاشات پیوندهای مولکولی نمونه بدست دهد. لذا با استفاده از این روش می توان به مطالعه تغییرات مولکولی نمونه پرداخت.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق 153 طیف رامان از نمونه های پوستی نرمال و پوست خشک شده در نتیجه شستشو با محلول شوینده سدیم لوریل سولفات به صورت درون تنی اخذ گردید. سپس پیش پردازشهایی شامل حذف خط زمینه، حذف نویز و نرمالسازی روی سیگنالها انجام شد. در ادامه با استفاده از آنالیز آماری و الگوریتم ژنتیک به جستجوی ویژگی های بهینه برای تمایز دو گروه نرمال و خشک پرداختیم. در انتخاب ویژگی با استفاده از آنالیز آماری، آمارگان T، فاصله باتاچاریا و آنتروپی در جداسازی دو گروه محاسبه شد و با توجه به این که آمارگان T در تمایز این دو گروه کارایی بهتری از خود نشان داد، لذا از این روش برای انتخاب ویژگی های بهینه استفاده گردید. بار دیگر با استفاده از الگوریتم ژنتیک ویژگی های بهینه انتخاب شده و در نهایت به منظور ارزیابی کارایی هر یک از این روش ها در انتخاب ویژگی های بهینه، با استفاده از طبقه بندهای LDA، KNN، SVMو شبکه عصبی به ارزیابی دسته ویژگی های انتخاب شده توسط هر یک از این دو روش (آماری و الگوریتم ژنتیک) پرداختیم.
    نتایج
    در مقایسه نتایج طبقه بندی با روش های مختلف انتخاب ویژگی و نوع طبقه بندی کننده، بهترین نتایج در ترکیب انتخاب ویژگی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و طبقه بندی با SVM حاصل شد.این ترکیب تفکیک دوکلاس را با دقت 90%، حساسیت 89% و قطعیت 91% امکانپذیر می سازد.
    بحث و نتیجه گیری
    از بررسی های صورت گرفته و نتایج بدست آمده می توان چنین نتیجه گرفت که الگوریتم ژنتیک کارایی بیشتری در مقایسه با روش های آماری برای انتخاب ویژگی های متمایز کننده طیفهای رامان از خود نشان می دهد. همچنین نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده پتانسیل طیف نگاری رامان در بررسی اثر مواد مختلف روی پوست و یا بیماری های پوستی مرتبط با خشکی پوست می باشد.
    کلیدواژگان: طیف نگاری رامان، الگوریتم ژنتیک، طبقه بندی
  • بنفشه زینلی رفسنجانی، رضا فقیهی صفحه 35
    مقدمه
    از میان انواع سرطان های دهان، سرطان زبان بیشترین آمار را به خود اختصاص می دهد. براکی تراپی یکی از متداولترین روش های درمان سرطان زبان است. در روش های به کار رفته در براکی تراپی زبان، از چشمه های طولی جهت درمان استفاده می شود. هدف از انجام این مطالعه بررسی توزیع دوز در اطراف چشمه های طولی، مقایسه رادیوایزوتوپ های مختلف به عنوان چشمه براکی تراپی و همچنین مقایسه دوز فک و قسمت هایی از زبان که نزدیک به فک هستند حین به کارگیری حفاظ و بدون حفاظ و تعیین یکنواختی دوز داده شده در حجم درمان می باشد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه از کد مونت کارلو MCNP4C جهت شبیه سازی استفاده شد و صحت شبیه سازی توسط مقایسه نتایج با یکی از مطالعات عملی تایید گردید. چشمه های ایریدیم 192، سزیم 137، رادیم 226، طلا 198، ایندیم 111 و باریم 131 در شبیه سازی به کار گرفته شد و سیستم پاریس جهت چینش چشمه ها مورد استفاده قرار گرفت.
    نتایج
    میزان درصد کاهش دوز فک هنگام استفاده از حفاظ 2 میلیمتر سرب برای چشمه های مذکور به ترتیب 4/35، 1/20، 6/86، 24/32، 6/75 و 8/36 می باشد. میزان دوز نواحی اطراف زبان هنگام استفاده از حفاظ در چشمه های مختلف تغییر چندانی نداشت. میزان یکنواختی دوز به ترتیب از بیشترین یکنواختی به کمترین، به ترتیب سزیم 137، طلا 198، ایریدیم 192، باریم 131، ایندیم 111 و رادیم 226 می باشد.
    بحث و نتیجه گیری
    ایریدیم 192 و سزیم 137 بهترین چشمه ها برای درمان براکی تراپی زبان هستند در حالیکه ایندیم 111 و رادیم 226 گزینه های مناسبی برای رادیوتراپی زبان نیستند و چشمه های طلا 198 و باریم 131 عملکرد نسبتا یکسانی با ایریدیم 192 دارند.
    کلیدواژگان: براکی تراپی، سرطان زبان، توزیع دوز، شبیه سازی، مونت کارلو
  • صدیقه سینا، رضا فقیهی، مهدی زه تابیان، سیمین مهدی زاده صفحه 45
    مقدمه
    براکی تراپی یک روش پرتودرمانی است که در آن چشمه های رادیواکتیو برای پرتودهی تومورهای بدخیم نواحی مختلف بدن از جمله سر، پروستات و رحم از فاصله ی نزدیک به کار می روند.
    مواد و روش ها
    چشمه ی سزیم سلکترون، یکی از چشمه های با آهنگ دوز کم است که در سیستم های بارگذاری از راه دور برای درمان سرطان های مختلف استفاده می شود. این سیستم متشکل از چشمه های فعال و غیر فعال کروی به قطر 5/2 میلیمتر است که با چینش های متنوع آن ها درون اپلیکاتور، می توان توزیع های دوز مختلفی را به وجود آورد. در این تحقیق ابتدا یک تک چشمه ی کروی سزیم 137 در حضور اپلیکاتور در فانتوم یکنواخت آب شبیه سازی گردید و توزیع دوز در فواصل مختلف از چشمه با روش مونت کارلو توسط کد MCNP4C محاسبه شد. سپس شبیه سازی شش چشمه ی کروی درون اپلیکاتور و شش چشمه ی نقطه ای تکرار گردید.
    نتایج
    ناهمسانگردی ناشی از حضور اپلیکاتور، با محاسبه ی نسبت دوز در نقاط واقع در یک فاصله ی خاص و زوایای مختلف در صفحه ی طولی به دوز در همان فاصله و زاویه ی 90 درجه به دست می آید. بر طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، با دور شدن از زاویه ی 90 درجه، دوز کاهش می یابد. به طوری که به عنوان مثال برای نقاط واقع در فاصله ی 5 و 7 سانتی متری از مرکز چشمه و زاویه ی 165 درجه، این اختلاف به ترتیب به حدود 8/5% و 1/5% می رسد. با افزایش چشمه ها به 6 چشمه این مقادیر به 30% برای زاویه ی 5 درجه افزایش می یابد.
    بحث و نتیجه گیری
    بر طبق نتایج این تحقیق، حضور اپلیکاتور باعث کاهش دوز در لبه های اپلیکاتور نسبت به صفحه ی عرضی آن می شود. در حالی که در سیستم های طراحی درمان توزیع دوز یکنواختی در اطراف اپلیکاتور در نظر گرفته می شود که این امر باعث ایجاد خطا در طراحی درمان (خصوصا وقتی تعداد چشمه ها زیاد است) می گردد.
    کلیدواژگان: براکی تراپی، طراحی درمان، ناهمسانگردی، توزیع دوز، اپلیکاتور
  • سید مهدی صفوی، حمید جعفری، علیرضا کمالی اصل، زنده یاد مجید شهریاری صفحه 53
    مقدمه
    تصویربرداری پرتویی یکی از کارآمدترین روش های تشخیصی در پزشکی و آزمون های غیر مخرب در کاربردهای صنعتی می باشد. در تصویربرداری سه بعدی غیر مخرب علاوه بر منبع پرتو، یک سیستم آشکارسازی مناسب، سیستم جمع آوری داده ها، بخش های مکانیکی جهت حرکت شی، الگوریتم بازسازی و در نهایت کامپیوتری برای پردازش و کنترل فرایندها مورد نیاز می باشد.
    مواد و روش ها
    از مهمترین اجزای یک سیستم تصویربرداری پرتویی دیجیتال، آشکارساز آن است. و یکی از جدیدترین و پر بازده ترین حسگرهای نوری که در این قبیل سیستم های تصویربرداری دیجیتال استفاده می شود، فوتودیود نوری است. در این تحقیق، طراحی و ساخت یک سیستم آشکارسازی بر اساس شبکه ی فوتودیودی به همراه بخشهای مکانیکی و کنترلی انجام شده است. شبکه فوتودیودی ساخته شده به ابعاد 50×50 میلی متر مربع و بصورت یک آرایه 10×10 از فوتودیودها شکل گرفته است. در کنار این شبکه، برد های کنترلی مورد نیاز نیز طراحی شده اند. همچنین یک سیستم برای حرکت جسم طراحی و ساخته شد که قادر است جسم را در راستای افقی و قائم و همچنین چرخش حول محور خود، به حرکت در بیاورد. حداکثر جابجایی در جهت افقی و عمودی برابر 60 سانتیمتر و هر گام حرکت با دقت 015/0 میلیمتراست. گام های حرکتی چرخشی هم با دقتی در حدود 9/0 درجه می باشد.
    نتایج
    با برپایی سیستم نهایی تصویربرداری نوری، ابتدا یکنواختی و زمینه محیط توسط یک دستگاه پرژکتور نوری ارزیابی گردید که یکنواختی خوب، با شدت بالا برای تمامی فوتودیودهای این شبکه بدست آمد. داده های لازم برای تشکیل تصویر به یک رایانه انتقال پیدا کرده و بعد از پردازش به وسیله برنامه ی نوشته شده در MATLAB بر روی مانیتور به نمایش در می آید. با توجه به اینکه قدرت تفکیک فضایی برای این سیستم در حد اندازه هر پیکسل از صفحه ی آشکارساز، یعنی در حد 5 میلیمتر است، انتظار آن می رفت که تنها ابعاد کلی از این نمونه ها قابل مشاهده باشد.
    بحث و نتیجه گیری
    درستی کارکرد این سیستم با استفاده از یک منبع نور مرئی و چندین نمونه ی آزمایشی مورد بررسی قرار گرفت. این سیستم با الگوریتم بکار گرفته شده، قادر به بازسازی تصاویر به صورت سه بعدی و بدست آوردن تصاویر از برش مقطعی جسم می باشد.
    کلیدواژگان: بازسازی تصویر، سیستم تصویربرداری سه بعدی، فوتودیود، توموگرافی
  • آزاده قوچانی، حمیدرضا کاتوزیان، محمد راوری صفحه 65
    مقدمه
    به علت محدودیت روش های درمانی موجود برای بیماری دیسک تخریب شده، روش آرتروپلاستی یا جایگزینی دیسک مصنوعی پیشنهاد شده است. دیسک مصنوعی یک ایمپلنت با قابلیت حفظ حرکت در سطح جراحی شده است که با هدف کاهش عوارض جانبی روش های اتصال مهره ها در تخریب اجزای مجاور ایجاد شده است. از آنجاییکه موفقیت استفاده از دیسک مصنوعی بستگی به حفظ عملکردهای مکانیکی دیسک بین مهره ای دارد، بررسی رفتار دیسک مصنوعی تحت بارگذاری های مختلف سودمند خواهد بود.
    مواد و روش ها
    یک مدل سه بعدی المان محدود از دیسک طبیعی و مصنوعی با در نظر گرفتن ویژگی های غیرخطی ماده، تحت بارگذاری های مختلف، بررسی و تحلیل می شود. در این تحقیق، مدل با مقایسه رفتار آن با داده های تجربی و المان محدود، ارزیابی می گردد. سپس، مدول یانگ و نسبت پواسون بهینه برای دو بخش نوکلئوس (قسمت مرکزی دیسک) و آنالوس(لایه های اطراف نوکلئوس) محاسبه می شوند.
    نتایج
    دیسک مصنوعی تحت 3 نوع بارگذاری فشاری، خمشی و پیچشی قرار می گیرد و ضرایب الاستیک بهینه در هر حالت معین می شوند. سپس به روش جذر میانگین مربعات، پارامترهای بهینه برای هر سه حالت بارگذاری که کمترین مقدار خطا را ایجاد کند، محاسبه می گردد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج این بررسی نشان می دهد که دیسک مصنوعی الاستیک بهبنه مدول یانگ 19/1 مگا پاسکال برای نوکلئوس و 63/18 مگا پاسکال برای آنالوس دارد. دیسک مصنوعی با این خواص می تواند به هدف حفظ ارتفاع دیسک و میزان تغییر شکل تحت شرایط مختلف بارگذاری برسد.
    کلیدواژگان: کمر درد، دیسک بین مهره ای، بهینه سازی، المان محدود، دیسک مصنوعی
|
  • Robab Anbiaee, Seyed Mahmoudreza Aghamiri, Zahra Falahatpour Page 1
    Introduction
    Radiation therapy following breast conserving surgery is one of the most common procedures performed in any radiation oncology department. A tangential parallel-opposed pair is almost always the technique of choice for this purpose. This technique is often performed based on 3D treatment planning. The aim of this study was to compare 3D treatment planning for two different energies (Cobalt 60 versus 6 MV photon beams) in tangential irradiation of breast conserving radiotherapy. In this comparison, homogeneity of isodoses within the breast volume and dose received by lungs were considered.
    Materials And Methods
    In this study, twenty patients with breast cancer treated with conservative surgery were included. A CT scan was performed on selected patients. Three-dimensional treatment planning with 6 MV photon beams was carried out for patients on the Eclipse 3D treatment planning system (TPS). The volumes receiving lower than 95% (Vol<95) (cold areas) and greater than 105% (Vol>105) (hot areas) of the reference dose, and the volume of lung receiving ≥30Gy (Vol≥30Gy) were derived from dose volume histograms (DVHs). Dose homogeneity index was calculated as: DHI = 100 – (Vol>105 + Vol<95). In the second stage, each patient was replanned with Cobalt 60 and the quantities of interest were obtained from the DVHs.
    Results
    Comparing 3D treatment planning by 6 MV and Cobalt 60 photons, cold areas were reduced (p<0.001), hot areas were decreased (p<0.7), DHI was improved (P<0.001) and Vol≥30Gy was reduced (P<0.017) with 6 MV photons. Discussion and
    Conclusion
    Our results indicate that treatment planning with Cobalt 60 causes more cold areas in the treated volume as compared with 6 MV photons. Cold areas within the target volume of the breast result in reduced tumor control probability. The plan can be optimized to limit dose to lung volume by using 6 MV photons. So lung fibrosis is more likely to occur with Cobalt 60. In addition, DHI was improved with 6 MV photon beams. Improvement of dose homogeneity can lead to higher tumor control probability and cosmetic results, and less skin and lung side effects. Hence, 3D treatment planning with 6 MV photon beams is a more suitable option for patients with breast cancer treated with conserving surgery.
  • Azam Jafari Parizi, Ameneh Sazgarnia, Pouran Layegh, Omid Rajabi, Habibollah Esmaily Page 9
    Introduction
    Cutaneous leishmaniasis (CL) is a widespread disease that is epidemic in Iran, too. Photodynamic therapy (PDT) is an attractive modality to treat cancer and hyper proliferative diseases based on the use of a photosensitizer in the presence of oxygen and proper wavelength of light. In consideration of lesion location, lack of systemic involvement and inefficiency of current treatments, nowadays this modality is purposed for treating Leishmaniasis. In this paper, efficacy of PDT using a natural dye (chlorophyll a) on Leishmania major promastigotes is reported.
    Material And Methods
    The experiments was done on Leishmania major parasites (MRHO/IR/75/ER) in the presence of Chlorophyll a /Hydroxypropyl-γ-cyclodextrin(chl a/CD) complex as a photosensitizer. At first, dye uptake by promastigotes was evaluated via fluorimetric assessments after different incubation periods. Then dye cytotoxicity was evaluated at different concentration after 24 h incubation. Finally PDT experiments were designed with two doses of light and 10 µM of photosensitizer. Considering all possible controls, the percentage of the parasite survival at 24 hours post treatment was assessed by MTS method. All experiments were repeated at least three times.
    Results
    On the basis of the dye uptake data, 24h was considered for incubating of photosensitizer with promastigotes. IC50 of chl a/CD complex was about 42.6 µM. After parasites irradiation by light at 248 j/cm2, more than 50% of cell death was recorded that is significant in comparing with similar groups without dye, without light, and lower dose of light. In these conditions, ED50 of PDT on promastigotes is determined nearly 246 J/cm2.Discussion and
    Conclusion
    Considering low cytotoxicity in darkness and adequate phototoxicity of chl a/CD complex in comparison with other photosensitizers such as AlPhtalocyanine chloride, it can be introduced as a promising candidate for futher use in PDT experiments on amastigotes and Leishmaniasis animal models.
  • Zohreh Dehghannia Rostami, Seyed Farhad Masoudi, Somayeh Asadi Page 19
    Introduction
    In this paper, by complete definition of human eye containing the various parts and their materials, the difference between this model and a homogeneous water phantom are compared for two ophthalmic plaques using 125I and 103Pd.
    Material And Methods
    The simulation of the two phantoms were performed in the MCNP-4C code and by using the geometry of a three-dimensional eye, different parts of the eye including the lens, cornea, retina, choroid, sclera, anterior chamber, optic nerve and tumor were defined in the eye phantom. Also, for two ophthalmic brachytherapy sources, 20 mm COMS plaques containing 24 125I or 103Pd sources were simulated. The depth dose and doses in different parts of the eye were calculated by using the *F8 tally in the MCNP code.
    Results
    The results showed that the doses in different parts of the eye in the two phantoms were different and depended on the ophthalmic plaques. The dose increased in the tumor and decreased in some parts of the eye such as the lens.Discussion and
    Conclusion
    Complete definition of human eye in simulation of ophthalmic brachytherapy leads to better results. As the effects of eye definition are different in the tumor and healthy tissues, the results for the eye phantom provide more accurate information for calculation of treatment time and the type of ophthalmic brachytherapy used.
  • Zohreh Dehghani Bidgoli, Mohammad Hosein Miranbaygi, Rasool Malekfar Page 27
    Introduction
    Raman spectroscopy, that is a spectroscopic technique based on inelastic scattering of monochromatic light, can provide valuable information about molecular vibrations, so using this technique we can study molecular changes in a sample.
    Material And Methods
    In this research, 153 Raman spectra obtained from normal and dried skin samples. Baseline and electrical noise were eliminated in the preprocessing stage with subsequent normalization of Raman spectra. Then, using statistical analysis and Genetic algorithm, optimal features for discrimination between these two classes have been searched. In statistical analysis for choosing optimal features, T test, Bhattacharyya distance and entropy between two classes have been calculated. Seeing that T test can better discriminate these two classes so this method used for selecting the best features. Another time Genetic algorithm used for selecting optimal features, finally using these selected features and classifiers such as LDA, KNN, SVM and neural network, these two classes have been discriminated.
    Results
    In comparison of classifiers results, under various strategies for selecting features and classifier, the best results obtained in combination of genetic algorithm in feature selection and SVM in classification. Finally using combination of genetic algorithm and SVM, we could discriminate normal and dried skin samples with accuracy of 90%, sensitivity of 89% and specificity of 91%.Discussion and
    Conclusion
    According to obtained results, we can conclude that genetic algorithm demonstrates better performance than statistical analysis in selection of discriminating features of Raman spectra. In addition, results of this research illustrate the potential of Raman spectroscopy in study of different material effects on skin and skin diseases related to skin dehydration.
  • Banafsheh Zeinali Rafsanjani, Reza Faghihi Page 35
    Introduction
    Among different kinds of oral cavity cancers, the frequency of tongue cancer occurrence is more significant. Brachytherapy is the most common method to cure tongue cancers. Long sources are used in different techniques of tongue brachytherapy. The objective of this study is to asses the dose distribution around long sources, comparing different radioisotopes as brachytherapy sources, measuring the homogeneity of delivered dose to treatment volume and also comparing mandible dose and dose of tongue in the regions near the mandible with and without using shield.
    Material And Method
    The Monte Carlo code MCNP4C was used for simulation. The accuracy of simulation was verified by comparing the results with experimental data. The sources like Ir-192, Cs-137, Ra-226, Au-198, In-111 and Ba-131 were simulated and the position of sources was determined by Paris system.
    Results
    The percentage of mandible dose reduction with use of 2 mm Pb shield for the sources mentioned above were: 35.4%, 20.1%, 86.6%, 32.24%, 75.6%, and 36.8%. The tongue dose near the mandible with use of shied did not change significantly. The dose homogeneity from the most to least was obtained from these sources: Cs-137, Au-198, Ir-192, Ba-131, In-111 and Ra-226.Discussion and
    Conclusion
    Ir-192 and Cs-137 were the best sources for tongue brachytherapy treatment but In-111 and Ra-226 were not suitable choices for tongue brachytherapy. The sources like Au-198 and Ba-131 had rather the same performance as Ir-192
  • Sedigheh Sina, Reza Faghihi, Mehdi Zehtabian, Simin Mehdizadeh Page 45
    Introduction
    Brachytherapy is a type of radiotherapy in which radioactive sources are used in proximity of tumors normally for treatment of malignancies in the head, prostate and cervix.
    Materials And Methods
    The Cs-137 Selectron source is a low-dose-rate (LDR) brachytherapy source used in a remote afterloading system for treatment of different cancers. This system uses active and inactive spherical sources of 2.5 mm diameter, which can be used in different configurations inside the applicator to obtain different dose distributions. In this study, first the dose distribution at different distances from the source was obtained around a single pellet inside the applicator in a water phantom using the MCNP4C Monte Carlo code. The simulations were then repeated for six active pellets in the applicator and for six point sources.
    Results
    The anisotropy of dose distribution due to the presence of the applicator was obtained by division of dose at each distance and angle to the dose at the same distance and angle of 90 degrees. According to the results, the doses decreased towards the applicator tips. For example, for points at the distances of 5 and 7 cm from the source and angle of 165 degrees, such discrepancies reached 5.8% and 5.1%, respectively. By increasing the number of pellets to six, these values reached 30% for the angle of 5 degrees.Discussion and
    Conclusion
    The results indicate that the presence of the applicator causes a significant dose decrease at the tip of the applicator compared with the dose in the transverse plane. However, the treatment planning systems consider an isotropic dose distribution around the source and this causes significant errors in treatment planning, which are not negligible, especially for a large number of sources inside the applicator.
  • Seyed Mahdi Safavi, Hamid Jafari, Alireza Kamali Asl, Majid Shahreyari Page 53
    Introduction
    Radiation imaging is one of the applicable methods in diagnostic medicine and nondestructive testing for industrial applications. In nondestructive 3D imaging, in addition to the radiation source, there is a requirement for a suitable detection system, data acquisition system, mechanical sections for moving objects, reconstruction algorithm and finally a computer for processing and control.Method and Materials: One of the most important components of a digital radiation imaging system is its detector. Light photodiode is a new light sensor which is used in digital imaging systems because of its high efficiency. In the present research, a photodiode grid has been implemented to design and make a detection system. The photodiode grid has an array of 10×10 photodiodes in a 50×50 mm2 area. Beside the photodiode grid, a control board has been designed. Furthermore, a mechanical system has been designed to move the objects in the horizontal and vertical directions, and also rotate it around its own axis. The maximum displacement in the horizontal and vertical directions is 60 cm with step accuracy of about 0.015 mm. Step accuracy of the rotational movement is about 0.9 degrees.
    Results
    After the imaging system was constructed, background and uniformity of the system were tested. All the photodiodes in the imaging system showed good uniformity. The image data was transferred to a computer and processed using a MATLAB program to display the images on a monitor. As the physical resolution of the system is about the pixel size (5 mm), only the overall images of the object's dimensions were expected to be produced. Discussion and
    Conclusion
    The fidelity of the detection system has been successfully tested using a visible light source and several test samples. The presented system is able to reconstruct 3D images and obtain cross-sectional images of the objects, by using the image processing algorithm specifically designed for it.
  • Azadeh Ghouchani, Hamid Reza Katouzian, Mohammad Ravari Page 65
    Introduction
    Due to limitations of current treatments for degenerative disc disease, arthroplastic methods to repair the diseased disc have been proposed. The artificial disc is a mobile implant for degenerative disc replacement that attempts to lessen the degeneration of the adjacent elements following interbody fusion procedures. Because the success of artificial disc replacement depends on maintenance or restoration of the mechanical function of the intervertebral disc, it is useful to study the initial mechanical performance of the disc after implantation in the spine.
    Materials And Methods
    A three-dimensional finite element model of the L3–L4 disc was analyzed. The model took into account the material nonlinearities and it imposed different loading conditions. In this study, we validated the model by comparison of its predictions with several sets of experimental data; we determined the optimal Young’s modulus as well as the Poissan ratios for the artificial disc under different loading conditions.
    Results
    The artificial disc was subjected to three loading conditions: 1) compression, 2) bending and 3) torsion. In each case, optimum elastic parameters were determined. Then, by using the root mean square method, optimum parameters for all loading conditions (and therefore minimum error) were calculated.Discussion and
    Conclusion
    The results of this study suggest that a well-designed elastic arthroplastic disc preferably has Young’s modulus values of 18.63 MPa and 1.19 MPa for the annulus and nucleus sections, respectively. Elastic artificial disc with such properties can then achieve the goal of restoring the disc height and mechanical function of a normal disc under different loading conditions.