فهرست مطالب
Iranian Journal of Medical Physics
Volume:8 Issue: 32, 2011
- تاریخ انتشار: 1390/09/20
- تعداد عناوین: 8
-
-
صفحه 1مقدمهتصویر برداری به روش برش نگاری نشر تک فوتون(SPECT) با دوربین گاما به منظور تعیین توزیع و مقدار اکتیویته در بدن انجام می شود. تضعیف بعنوان مهمترین عامل مخرب تصویر، مانع از کمی سازی دقیق این تصاویر می گردد. هدف ازانجام این تحقیق استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو به منظور یافتن ارتباط دقیق بین توزیع اکتیویته در بدن و تصویر نماها با در نظر گرفتن تضعیف می باشد. در این روش، اصلاح تضعیف در حین روند بازسازی تصویر انجام می شود.مواد وروش هادر این تحقیق به منظور تولید نماهای شبیه سازی شده از کد اختصاصی SIMIND استفاده شد. معادله ماتریسی بین نماها بعنوان معلوم و توزیع اکتیویته بعنوان مجهول مسئله در نظر گرفته شد. از کد مونت کارلو برای یافتن ارتباط دقیق توزیع اکتیویته و نماها با در نظر گرفتن تضعیف استفاده گردید. روش بازسازی تکرار شوندهMLEM برای تعیین اکتیویته در حالت با و بدون تضعیف بکار گرفته شد. روش پیشنهادی جهت تصحیح تضعیف در سه حالت با استفاده از فانتوم هندسی ساده با اکتیویته یکنواخت، فانتوم هندسی ساده با اکتیویته غیر یکنواخت و فانتوم NCAT مورد بررسی قرارگرفت. از مقادیر میانگین پیکسل ها و تناسب بین پروفایل ها به عنوان پارامترهای کمی استفاده شد.نتایجبررسی کیفی نتایج بر روی فانتومهای ساده نشان می دهد که تصویر بازسازی شده عاری از هرگونه اثر تضعیف می باشد، در صورتی که اثرات تضعیف در تصویر بازسازی شده بدون تصحیح تضعیف کاملا مشهود است. در بررسی کیفی اسکن پرفیوژن قلب فانتومNCAT تفاوت بارزی بین روش بازسازی با روش پیشنهادی و بازسازی بدون تصحیح تضعیف مشاهده نشد. همچنین بررسی کمی در مقادیر پیکسل ها، بهبود مقادیر را در هر دو مورد فانتومهای ساده و فانتوم NCAT نشان می دهد.بحث و نتیجه گیریبا اعمال نقش تضعیف در تولید پروجکشن های ریاضی، مقایسه ای دقیقتر بین پروجکشن های ریاضی و واقعی صورت می گیرد و خطای حاصل از این مقایسه جهت بروز رسانی حدس اولیه استفاده می گردد. در نتیجه تصاویر بازسازی شده بیشتر با توزیع واقعی اکتیویته در بدن منطبق خواهند بود. از مقایسه نمودارهای مربوط به کنتراست مشاهده می شودکه روش پیشنهادی در راستای تصحیح تضعیف بخوبی عمل نموده است و نمودار های مربوط به شمارش بر حسب پیکسل در روش پیشنهادی و روش مرجع از انطباق مناسبی برخوردارند.
کلیدواژگان: بازسازی تصویر، الگوریتم MLEM، تضعیف، ماتریس انتقال، مونت کارلوی معکوس، SIMIND -
صفحه 13مقدمهامروزه پرتوهای یونساز سهم مهمی در تشخیص و درمان دارند. روند رو به رشد استفاده از این پرتوها لزوم توجه بیشتر به آثار بیولوژیک پرتوها را در بر دارد. این آثار شامل انواع سرطانها و جهش های ژنتیکی می باشند. آسیبهای ژنتیکی ممکن است در اولین نسل یا نسلهای بعد ظاهر شوند. بنابراین برآورد خطرات ناشی از پرتوگیری از این معاینات حائز اهمیت است. یکی از مخاطرات ناشی از پرتوهای یونیزان در دزهای کم، سرطان است که ممکن است در طی سالهای طولانی بعد از پرتوگیری رخ دهد. طبق تعریف ارایه شده در گزارش BEAR 7 (کمیته آثار بیولوژیکی تابش های اتمی) تابش های با دز کم به تابش هایی گفته می شود که منجر به دزی نزدیک به صفر تا حدود 100 میلی سیورت شوند.مواد و روش هااین مطالعه در 8 مرکز رادیولوژی موجود در شهرستان سبزوار و بر روی 485 بیمار به هنگام انجام هشت نمای رادیوگرافی (قفسه سینه قدامی- خلفی و خلفی- قدامی، مهره های گردنی قدامی- خلفی و جانبی، مهره های کمری قدامی- خلفی و جانبی، شکم و لگن قدامی- خلفی) انجام شد. به منظور برآورد ریسک اضافی ابتلا به سرطان ناشی از پرتوگیری نیاز به آگاهی از دز تجمعی جامعه مورد مطالعه می باشد. دز موثر معمولا تخمین دقیقی از آسیبهای حاصل از انجام آزمونهای پرتونگاری برای بیماران بالغ ارائه می کند و با معلوم بودن تعداد رادیوگرافی های انجام شده در یک سال در جامعه دز موثر تجمعی قابل محاسبه است.در این مطالعه، نرم افزار PCXMC نسخه 2 که بر اساس محاسبات مونت کارلو استوار است برای بدست آوردن دز ارگانها و دز موثر مورد استفاده قرار گرفته است.نتایجمیانگین مقادیر وزن و قد بیماران در معاینات مورد نظر، دز ورودی سطح پوست، پارامترهای مورد استفاده برای هر یک از انواع رادیوگرافی ها و مقدار DAP تعیین گردیده است. همچنین دز موثر، دز موثر تجمعی، تعداد رادیو گرافی ها در یک سال و سرطان اضافی ناشی از انجام انواع رادیوگرافی ها محاسبه شده است.بحث و نتیجه گیریریسک اضافی سرطان کشنده ناشی از این رادیوگرافی ها در جمعیت مورد نظر حدود 42/0 مورد، ابتلا به سرطان کشنده در کل جمعیت این شهرستان در یکسال است چنانچه دز ناشی از روش های تشخیصی دیگر که دز جذبی بیمار در آنها به مراتب بیشتر از رادیوگرافی های رایج ساده است به آن افزوده شود این میزان به مقدار قابل توجهی بیشتر خواهد شد.
کلیدواژگان: ریسک، برآورد ریسک، رادیولوژی، نرم افزار PCXMC -
صفحه 21مقدمه
بیماری مالتیپل اسکلروزیس (MS)، از شایع ترین عوامل تخریب کننده میلین در سیستم اعصاب مرکزی می باشد. با وجود اینکه تصویربرداری MRI یکی از حساس ترین روش ها جهت تشخیص بیماری MS است. این روش از توانایی کافی برای نمایش آسیبهای مرتبط باMS برخوردار نمی باشد. تصویر برداری کمی انتقال مغناطش (qMTI)، یک روش نسبتا جدید در بررسی فرایندهای پاتولوژیکی است که در بافت مغز بیماران مبتلا به MS رخ می دهد.
مواد و روش هاآنالیز داده ها بر مبنای وکسل، امکان مقایسه ناحیه ای بافت مغز میان گروه های نرمال و بیماران RR و MS را فراهم نموده اطلاعات بیشتری در مورد ماهیت و آسیب وارد شده به ساختار ماکرومولکولی میلین در اختیار می گذارد. با ثبت داده های تمامی نمونه های اخذ شده به روی یک نمونه مغز مرجع که تحت عنوان «فضای استاندار» نیز شناخته می شود و سپس مقایسه وکسل به وکسل آنها، بررسی داده ها انجام شد. برخلاف بررسی های قبلی که تنها به یک ناحیه خاص (ROI) مربوط می شد، هدف از این بررسی، آنالیز کمی نقشه های زمان آسایش T1 برای کل مغز می باشد. در این مطالعه سعی شده است که به طور مشخص توزیع تغییرات و آسیب های مغزی در تمام نواحی ماده سفید مغز با فرض افزایش زمان آسایش طولی T1 در ماده سفید مغز بیماران مبتلا به MS نسبت به افراد کنترل تعیین گردد. در مطالعه حاضر 11 داوطلب سالم، 10 بیمار مبتلا به MS از نوع عودکننده- بهبود یابنده (RR) و 13 بیمار مبتلا به سندرم مشکوک به MS (CIS)، با روش تصویربرداری MT-MRI مورد بررسی قرار می گیرند و پارامترهای انتقال مغناطش شامل نسبت انتقال مغناطش(MTR)، نرخ انتقال مغناطش میان پروتونهای آزاد و پروتونهای باند شده به ماکرومولکولها ((Ksat و همچنین زمانهای آسایش طولی بافت با و بدون اعمال پالس انتقال مغناطش (T1sat و (T1free، ارزیابی گردید.
نتایجنتایج بدست آمده نشان می دهد که در میان گروه های بررسی شده، درگیری رو به گسترش آسیب بافت سفید مغز در بیماران MS، CIS و خصوصا RRMS وجود دارد که بر مبنای افزایش معنی دار T1 مشاهده شده در 58/15% وکسلهای ماده سفید مغز می باشد. (< RR نرمال)
بحث و نتیجه گیریاین مطالعه نشان می دهد که بخش بزرگی از ماده سفید مغز تحت تاثیر فرایندهای بیماری در بیماران MS ازنوع RR و CIS قرار می گیرد.
کلیدواژگان: تصویربرداری انتقال مغناطش، زمان آسایش طولی، مالتیپل اسکلروزیس، ماده سفید مغز -
صفحه 31مقدمهدر رادیوتراپی روش های طراحی درمان به طور مداوم در حال پیچیده تر شدن و دگرگون شدن هستند. بدین منظور محاسبه و تعیین دز با دقت بیشتر مورد نیاز است. در درمان های نوین رادیوتراپی استفاده از میدان های کوچک به طور فزاینده ای در حال رشد است که این باعث بروز علاقه در محققین برای استفاده بیشتر از ژل پلیمری در دزیمتری قابل اطمینان برای چنین میدان هایی شده است. در این مطالعه دزیمتری چنین میدان هایی با استفاده از ژل پلیمری MAGIC برای کاربردهای کلینیکی مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش هاژل مورد استفاده در این مطالعه از نوع پلیمرنورموکسیک با نام اختصاری MAGIC می باشد. پس از ساخت ژل مورد نیاز و ریختن آن در فانتوم ها و لوله های کالیبراسیون و تابش دهی آنها با پرتو 6 مگا ولت، نقشه های R2 توزیع دزها با استفاده از تصاویر MR بدست آمد. توزیع دز عمقی و پروفایل های عرضی دز، در عمق 5 سانتیمتر برای میدان های مختلف به کمک ژل پلیمر اندازه گیری شد و با نتایجی که با دزیمتر اتاقک یونش Pinpoint بدست آمد مقایسه گردید.نتایجدر مقایسه بین نتایج بدست آمده برای دو دزیمتر، حداکثر اختلاف بین پروفایل های اندازه گیری شده به وسیله دو دزیمتر، در نواحی با دز کمتر (خارج از میدان) مشاهده شد، که در این نواحی، پهنای نیم سایه اندازه گیری شده بوسیله اتاقک یونش Pinpoint حداکثر 2/3 میلیمتر بزرگتر از پهنای نیم سایه اندازه گیری شده بوسیله ژل MAGIC بدست آمد. در میدان 3 × 3 سانتیمتر مربع اختلاف بیشینه در عمق نقطه دز ماکزیمم بین ژل و اتاقک یونش 2 میلیمتر بدست آمد. این اختلاف در میدان های 2×2، 1 × 1 و 5/0×5/0 سانتیمتر مربع به ترتیب2، 3 و2 میلیمتر مشاهده شد. اختلاف در منحنی های درصد دز عمقی در ناحیه انبوهش دز در میدان 3×3 سانتیمتر مربع تا 9 درصد بین دو دزیمتر مشاهده شد و در میدان های 2 × 2، 1 × 1 و 5/0× 5/0 سانتیمتر مربع بیشترین اختلاف در همین ناحیه به ترتیب برابر، 5/4، 2 و 9 درصد مشاهده گردید.بحث و نتیجه گیریوجود اختلافات موجود در منحنی های پروفایل عرضی دز و درصد دز عمقی، بین دزیمترهای ژل پلیمری MAGIC و اتاقک یونش Pinpoint را می توان با عوامل مختلف توجیه نمود. از جمله می توان به قدرت رزولوشن فضایی کم اتاقک یونش اشاره کرد. اتاقک های یونش در دزیمتری میدان های کوچک به علت عدم وجود تعادل الکترونی کناری و برد الکترون های ثانویه، دارای مشکلاتی در اندازه گیری دز در نیم سایه و لبه های میدان می باشد. البته در دزیمتری میدان های کوچک بوسیله ژل های پلیمری اختلافات کمتری وجود دارد. بنابر این ژل پلیمری، دزیمتر مناسبی برای میدان های کوچک می باشد.
کلیدواژگان: دزیمتری، مجیک ژل دزیمتری، ام آر آی، میدان کوچک -
صفحه 41مقدمهاستفاده از تکنیک تصویربرداری طیف نگاری تشدید مغناطیسی (ام آراس آی) به عنوان یک روش تصویربرداری عملکردی، اخیرا در تعریف حجم هدف مورد توجه قرارگرفته است. در این مطالعه به بررسی استفاده از این روش برای تعریف حجم هدف در پرتودرمانی پروستات پرداخته شده است.مواد و روش هادر این تحقیق از 20 بیمار مبتلا به سرطان پروستات تصاویر سی تی و ام آر آی به همراه ام آر اس آی تهیه شد. تصاویر ام آر اس آی و سی تی این بیماران با هم جوش داده شد و سپس طراحی درمان برای هر بیمار با سه روش ترکیب تصاویر ام آر آی و سی تی، ام آر اس آی و سی تی و سی تی به تنهایی انجام گردید.نتایجنسبت تغییرات حجم کلینیکی هدف (CTV)و حجم طراحی هدف (PTV) ام آر آی به سی تی بترتیب 83/12% و 97/8% بدست آمده است، این مقادیر در روش ام آر اس نسبت به سی تی 21% و 41/27% می باشند. تغییرات دز ماکزیمم رسیده به رکتوم نشان دهنده 58/0% افزایش در ام آر اس نسبت به سی تی و 09/1 % کاهش در ام آر آی نسبت به سی تی می باشد. تغییرات دز ماکزیمم در سر استخوان های فمور در روش ام آر اس نسبت به سی تی4/5% افزایش و در روش ام آر آی نسبت به سی تی 67/0% کاهش را نشان می دهد. افزایش انحراف معیار دز در حجم های هدف در استفاده از ام آر اس آی دیده شد.بحث و نتیجه گیریاستفاده از ام آراس آی برای تعریف حجم هدف در پرتودرمانی پروستات، نشان دهنده افزایش این حجم در مقایسه با سی تی به تنهایی می باشد. همچنین در هنگام استفاده از ام آر اس آی باید تکنیک و پروتکل انجام آن از نظر قدرت تفکیک وکسلی مدنظر قرار گیرد.
کلیدواژگان: تصویربرداری طیف نگاری تشدید مغناطیسی، تصویربرداری تشدید مغناطیسی، حجم هدف کلینیکی، پرتودرمانی، سرطان پروستات، تعیین هدف -
صفحه 49مقدمهدر این مطالعه یک روش آنالیز کامپیوتری با استفاده از الگوریتم تطبیق بلوک برای استخراج جابجایی طولی دیواره شریان کاروتید مشترک در تصاویر متوالی فراصوتی ارائه شده است. یک بلوک (پنجره) در فریم اول به عنوان بلوک مرجع انتخاب و مشابه ترین بلوک نسبت به بلوک مرجع در فریم های بعدی یافت می شود.مواد و روش هابرنامه، روی شریان کاروتید مشترک 10 داوطلب سالم مورد ارزیابی قرار گرفت و جابجایی طولی دیواره شریان با زمان، در طول سه سیکل قلبی استخراج شد. برای اعتبارسنجی روش اتوماتیک؛ اندازه گیری های دستی انجام و با روش اتوماتیک مقایسه شد. یعنی حداکثر، حداقل و میانگین فاصله طولی دیواره شریان در طول سه دوره قلبی با استفاده از روش اتوماتیک استخراج و با اندازه گیری های حاصل از روش دستی، مقایسه شد (فاصله دو بلوک در فریم اول 10 میلی متر است).نتایجبا استفاده از آنالیز توصیفی pair t-test، تمایز معنی داری میان دو روش اتوماتیک و دستی مشاهده نشد (05/0< p). همبستگی معنی داری میان تغییرات لحظه ای جابجایی طولی شریان کاروتید مشترک در روش دستی و اتوماتیک ملاحظه شد (با ضریب همبستگی 97/0 و 05/0> p). آنالیز بلانت-آلتمن با محدوده توافق03/0 تا 17/0 میلی متر و میانگین اختلاف ها (03/0±10/0) میلی متر نیز مبین توافق معنی دار میان دو روش اتوماتیک و دستی است.بحث و نتیجه گیرینتایج این مطالعه حاکی از آن است که روش آنالیز کامپیوتری تطبیق بلوک می تواند به طور اتوماتیک جابجایی طولی دیواره شریان را در تصاویر فراصوتی متوالی، استخراج کند.
کلیدواژگان: اولتراسوند، رفتار بیومکانیکی شریان، تخمین حرکت، الگوریتم تطبیق بلوک -
صفحه 61مقدمهمواجهه عمومی و شغلی با میدانهای الکترومغناطیسی بعلت روند رو به رشد وسایل الکتریکی و امکان ایجاد اثرات زیانبار بر سلامت افراد از اهمیت قابل توجهی برخوردار می باشد. هدف این مطالعه بررسی شدت میدانهای الکترو مغناطیس در پستهای فشار قوی همدان و تعیین اثرات ذهنی و روانی افراد در مواجهه با این میدانها می باشد.مواد و روش هادر این پژوهش، شدت میدان الکتریکی و مغناطیسی در 8 پست فشار قوی همدان از جمله 5 پست63 کیلو ولت دو پست 230 کیلو ولت و یک پست 400 کیلو ولت در فواصل صفر، یک و دو متری از منابع مولد، با استفاده از دستگاه HI-3604 ساخت شرکتHoladay آمریکا مورد سنجش قرار گرفت. برای بررسی اثرات ذهنی و روانی مواجهه با میدانهای مذکور از یک پرسشنامه دو قسمتی استفاده شده است. جمعیت مورد مطالعه جهت بررسی اثرات از دو گروه 30 نفره مورد و شاهد انتخاب گردیده است.نتایجنتایج اندازه گیری میدانی نشان داد که بیشترین شدت میدان الکتریکی در فاصله 2 متری واحد C.V.T با میانگین 3110 ولت بر متر و کمترین شدت مربوط به فاصله صفر از اتاق رله با میانگین 35/1 ولت بر متر بوده است. همچنین بیشترین شدت میدان مغناطیسی مربوط به فاصله صفر از ترانس 2 با میانگین 42/50 میلی گوس و کمترین شدت در فاصله 1 متری باطری خانه با میانگین 31/1 میلی گوس بوده است.بحث و نتیجه گیریدر کلیه پستهای کاری مورد بررسی شدت میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی کمتر از حد مجاز شغلی ACGIH و ICNIRP می باشد. و بررسی نتایج، نشانگر غیرخطی بودن توزیع این میدانها و ایجاد برخی اثرات غیر حرارتی در افراد مواجهه یافته است.
کلیدواژگان: فرکانس بینهایت کم، میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی، اثرات ذهنی، اثرات روانی -
صفحه 73مقدمههندسه پیچیده پستان، تغییرات در شکل و اندازه پستان و وجود ناهمگنی ریه و قلب در نزدیکی آن توزیع دز را در این ناحیه با مشکل مواجه کرده است. یکی از مهمترین مسائل در بررسی دزیمتری پستان، دز محل اتصال میدانهای سوپراکلاو و مایل پستانی است که به دلیل هندسه پیچیده محل اتصال میدانها می باشد و بدنبال این مشکل توزیع دز در کل حجم درمان را با مشکل مواجه کرده است. هدف از انجام این مطالعه ایجاد دز یکنواخت در محل اتصال میدانهای سوپراکلاو و مایل با استفاده از دزیمتری با فیلم EBTو انتخاب بهترین روش جهت بدست آوردن این توزیع یکنواخت است.مواد و روش هادر این بررسی تکنیکهای مختلف درمانی و در هر یک از آنها اثر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی توزیع دز از یک فانتوم لایه ای با ناهمگنی ریه و قلب استفاده شد و دزیمتری با استفاده از فیلم گاف کرومیک در محلهای مخصوصی که از قبل تعیین شده بود، صورت گرفته است. با توجه به اینکه این بررسی در یک سطح دو بعدی انجام گردید، مزایای دزیمتر مورد استفاده از قبیل قدرت تفکیک مکانی بالا، حساسیت بالای آن، عدم نیاز به فرایند ظهور و ثبوت و تاریکی و استحکام آن، استفاده از آن را آسان کرده است. پرتو دهی با استفاده از شتابدهنده خطی با انرژی 6 مگاولت انجام شده است، جهت محاسبات از نرم افزارRt Dose Plan و همچنین به منظور قرائت فیلم ها دستگاه اسکنر Microtek 9800XL استفاده گردیده است. یکی از روش های درمانی مرسوم بدون استفاده از فاصله بین میدانهای سوپراکلاو و مایل و تکنیک دیگر استفاده از فاصله 5 میلیمتری بین سوپراکلاو و مایل پستانی می باشد لازم به ذکر است که هر دو روش با استفاده از کانتور دستی انجام می گیرد. در کنار روش های مرسوم، از روش های طراحی درمان سه بعدی با استفاده از نرم افزار طراحی درمان و با سه تکنیک متفاوت استفاده شده است.نتایجتکنیکهای سه بعدی حجم درمان را نسبت به روش های مرسوم که با دست کانتور شده، بهتر پوشش می دهند همچنین دوز یکنواخت تری در محل اتصال میدانها ایجاد می کنند. استفاده از میدانهای متقارن غیر یکنواختی شدید دز را در محل اتصال میدانها به سمت میدان سوپراکلاو نشان می دهد. تکنیک نامتقارن سه بعدی توزیع دز خوبی در محل بوجود می آورد که شامل 43/0 سانتیمتر مربع سطح هم پو شانی، 55/3 سانتیمترعمق هم پوشانی و به طور متوسط 75/0 سانتیمتر پهنای همپوشانی است که نسبت به بقیه تکنیکها کمترین می باشد.بحث و نتیجه گیریاستفاده از میدانهای متقارن در محل اتصال میدانهای سوپراکلاو و مایل واگرائی زیادی ایجاد می کند که عامل ایجاد هم پوشانی بیشتر میدانها است از طرفی میدانهای نامتقارن بدلیل اینکه واگرائی درآنها کمتر است می تواند گزینه خوبی جهت استفاده در محل اتصال میدانها باشد. تکنیک سه بعدی نامتقارن در محل اتصال میدانهای سوپراکلاو و مایل توزیع دز بهتری دارد. این بررسی نشان می دهد که فیلمEBT می تواند دزیمتر مناسبی برای بررسی توزیع دز دو بعدی در محل اتصال میدانهای سوپراکلاو و مایل باشد. در مراکزی که بنا به دلایلی مجبور به استفاده از روش های مرسوم می باشند پیشنهاد می شود جهت ایجاد یکنواختی بهتر دز از فاصله 5 میلیمتری بین میدانهای سوپراکلاو و مایل استفاده کنند.
کلیدواژگان: فیلمEBT، فانتوم ناهمگن، سرطان پستان، ناحیه اتصال
-
Page 1IntroductionThe main goal of SPECT imaging is to determine activity distribution inside the organs of the body. However, due to photon attenuation, it is almost impossible to do a quantitative study. In this paper, we suggest a mathematical relationship between activity distribution and its corresponding projections using a transfer matrix. Monte Carlo simulation was used to find a precise transfer matrix including the effects of photon attenuation.Material And MethodsList mode output of the SIMIND Monte Carlo simulator was used to find the relationship between activity distribution and pixel values in projections. The MLEM iterative reconstruction method was then used to reconstruct the activity distribution from the projections. Attenuation-free projections were also simulated. Reconstructed images from these projections were used as reference images. Our suggested attenuation correction method was evaluated using three different phantom configurations: uniform activity and uniform attenuation phantom, non-uniform activity and non-uniform attenuation phantom, and NCAT torso phantom. The mean pixel values and fits between profiles were used as quantitative parameters.ResultsImages free from attenuation-related artifacts were reconstructed by our suggested method. A significant increase in pixel values was found after attenuation correction. Better fits between profiles of the corrected and reference images were also found for all phantom configurations. Discussion andConclusionUsing a Monte Carlo method, it is possible to find the most precise relationship between activity distribution and its projections. Therefore, it is possible to create mathematical projections that include the effects of attenuation. This helps to have a more realistic comparison between mathematical and real projections, which is a necessary step for image reconstruction using MLEM. This results in images with much better quantitative accuracy at a cost of computation time and memory.
-
Page 13IntroductionNowadays ionizing radiation has a considerable contribution in medical diagnostic and treatment. Using ionizing radiation is increasing rapidly, so biological effects of ionizing radiation should be considered more. X-rays in the range of diagnostic radiology have hazardous effects and risks that are defined as random effects. These effects obey the LNT hypothesis that occur at low doses and include many types of cancer and genetic mutations. So it is very important to assess the risk of exposure in medical examinations. Cancer is one of these hazardous risks caused by low dose ionizing radiation that may occur during life after exposure. According to BEAR 7, low dose radiation is defined as radiation that produces doses near zero up to 100 mSv.Materials And MethodsThis work was carried out in eight radiology centers in the Sabzevar county of Iran for 485 patients in eight typical x-ray examinations chosen for the study: chest PA, chest AP, lumbar spine AP, lumbar spine LAT, pelvis AP, abdomen AP, skull AP and Lat. In order to estimate the excess cancer risk, we need to obtain collective effective dose caused by radiation in the study population. Usually effective dose offers precise assessment of radiography examination injuries in adult patients. In this study, we used the PCXMC Monte Carlo based software to obtain effective dose and organ dose. This software calculates organ and effective dose following input of patient and radiographic conditions.ResultsAverage patient weight and height, entrance surface dose, parameters used for each type of examination, and DAP values were entered. Effective dose, collective effective dose, number of radiographs per year and the excess cancer risk arising from these radiographic examinations were then calculated. Discussion andConclusionExcess risk of fatal cancer due to x-ray examinations in the study population was calculated by collective effective dose. This risk in the population is about 0.42 cases suffering fatal cancer per year in this county. If the doses from other diagnostic radiology procedures, in which absorbed dose to patients are considerably higher than conventional radiography, are added to this amount, then the excess risk will be significantly greater than that obtained in this assessment.
-
Page 21Introduction
Multiple sclerosis (MS) is characterized by lesions in the white matter (WM) of the central nervous system. Magnetic resonance imaging is the most specific and sensitive method for diagnosis of multiple sclerosis. However, the ability of conventional MRI to show histopathologic heterogeneity of MS lesions is insufficient. Quantitative magnetization transfer imaging (qMTI) is a relatively new method to investigate pathologic processes of the brain tissue occurring in MS patients.
Material And MethodsVoxel-based analyses allow regional comparisons between groups to be made for the whole brain in a single analysis. This is done by coregistering data from all individual subjects to a reference brain, generally referred to as the "standard space", and then comparing them on a voxel-by-voxel basis. This study aimed to analyze whole-brain quantitative T1 maps, not to find global changes or changes in selected regions, but specifically to investigate the spatial distribution throughout the brain of T1 increases in MS WM with respect to control WM. In this study, 11 healthy controls, 10 relapsing-remitting (RR) MS patients and 13 CIS patients were studied using MT-MRI imaging. MT parameters, including magnetization transfer ratio (MTR), magnetization transfer rate between free protons and restricted macromolecular protons, Ksat and longitudinal relaxation times (with and without MT saturation pulse), T1sat and T1free values were evaluated.
ResultsThe results showed that, at a group level, there is widespread involvement of WM throughout the brain in CIS MS and especially in RRMS, where a significant T1 increase was found in 15.58% of WM voxels (normals < RR).Discussion and
ConclusionThis study demonstrates that WM in large parts of the brain is susceptible to disease processes in RR and CIS MS.
-
Page 31IntroductionIn radiotherapy, methods of treatment planning are becoming increasingly more complicated. This requires verification of the doses delivered to increasingly smaller and more precise regions. Radiotherapy techniques are continuously employing smaller and smaller field sizes to deliver tighter radiation doses with higher therapeutic ratios, generating interest among researchers to provide reliable dosimetry for beams and treatment plans collimated to small field sizes. In this study, the dosimetry of these fields was evaluated in clinical applications by using polymer gel dosimetry.Material And MethodsThe MAGIC polymer gel was used in this study. The gel samples were manufactured and poured into phantoms and calibration vials and were irradiated with a 6 MV x-ray beam. The R2 maps of the dose distributions were obtained from the gel MR images. The depth dose distributions and dose profile measurements were measured in different fields at a depth of 5 cm in gel, and were compared against another technique using a pinpoint chamber.ResultsComparison of the results of gel and pinpoint chamber measurements showed largest differences between the dose profile measurements in the low dose regions (near the edges). In these regions, the pinpoint-chamber measured penumbra width was at most 3.2 mm wider than those given by gel dosimeters. For a 30 × 30 mm2 field, maximum difference between gel and pinpoint chamber was 2 mm within the depth of maximum dose region, and were 2 mm, 3 mm and 2 mm for 20 × 20 mm2, 10 × 10 mm2 and 5 × 5 mm2 fields, respectively. The maximum differences within the buildup region for 30 × 30 mm2, 20 × 20 mm2, 10 × 10 mm2 and 5 × 5 mm2 fields were 9%, 4.5%, 2% and 9%, respectively.Discussion andConclusionThe differences in the depth dose distributions and dose profile measurements between MAGIC polymer gel and pinpoint chamber are attributable to different factors. The dosimetry of these fields using ionization chambers has limitations regarding uncertainty, due to the relatively large sizes of ionization chambers with respect to small field sizes and the lack of charged-particle equilibrium in such small fields. Pinpoint chambers are too large for very small photon fields and smaller dosimeters should be used. Fewer limitations in the dosimetry of small fields exist when using polymer gel dosimeters. Hence polymer gel dosimeters are suitable for dosimetry of photon small fields.
-
Page 41IntroductionRecently, magnetic resonance spectroscopic imaging (MRSI), as a functional imaging method, has been used for clinical target volume definition. In this study, we used this method to define the target volume in prostate radiotherapy.Material And MethodIn this study, we used images of 20 prostate cancer cases. MRSI and MRI images were fused with CT images. Then, treatment planning was preformed for each patient using threeMethodsCT, CT+MRI and CT+MRSI planning.ResultsThe volumes of MRICTV and MRIPTV were on average 12.83% and 8.97% lower than the corresponding CTCTV and CTPTV volumes, respectively. For MRSI, the CTV and PTV volumes were 21% and 27.41% greater than the corresponding CT-based volumes. Maximum dose to rectum showed a 0.58% increase in MRSI relative to CT, and 1.09% reduction in MRI relative to CT. Maximum dose variation in femoral heads showed a 5.4% increase in MRSI relative to CT and 0.67% reduction in MRI relative to CT.Discussion andConclusionApplication of MRSI for target volume definition of prostate cancer leads to an increase in this volume in comparison to CT planning alone. In this imaging technique, protocol and resolution should be considered to determine the target volume exactly.
-
Page 49IntroductionIn this study, a computer analysis method based on a block matching algorithm is presented to extract the longitudinal movement of the carotid artery wall using consecutive ultrasonic images. A window (block) is selected as the reference block in the first frame and the most similar block to the reference one is found in the subsequent frames.Material And MethodsThe program was applied to the common carotid artery of ten healthy subjects and the longitudinal movement of the arterial wall was extracted in three cardiac cycles. Manual measurements were carried out to validate the automatic method. The maximum, minimum and average longitudinal displacements of the arterial wall were extracted from the automatic method and compared with the manual measurements, with 10 mm displacement of two blocks in first frame.ResultsPaired t-test analysis showed no significant differences between the automatic and manual methods (p>0.05). There was significant correlation between the changes in the instantaneous longitudinal movement of the common carotid artery measured with the manual and automatic methods (correlation coefficient 0.97, p<0.05). Bland-Altman analysis with the agreement region of 0.03 to 0.17 mm and difference average of 0.10±0.03 mm indicated good agreement of the two methods.Discussion andConclusionThis study shows that the block matching algorithm can automatically extract the longitudinal movement of the arterial wall from consecutive ultrasonic images.
-
Page 61IntroductionPublic and occupational exposure to extremely low frequency (ELF) electric and magnetic fields induced by electrical equipment is a significant issue in the environment and at the workplace due to their potential health effects on public health. The purpose of this study was assessment of the electric and magnetic fields intensities and determination of mental and psychological effects of occupational exposure in the high voltage electric power stations in the city of Hamadan, Iran.Material And MethodsThe intensities of the magnetic and electric fields were measured at eight high voltage electric power stations at three different intervals of sources using an HI-3604 instrument. A two-part questionnaire was used to assess mental and psychological effects of the exposure to these fields. Two groups of control and case workers including 30 samples were selected to determine the exposure effects.ResultsThe results of field measurements showed the highest average electric field intensity was related to the CVT unit with 3110 V/m at a 2 m distance from the source and the lowest average was related to the control room with 1.35 V/m next to the source. Also, the highest and lowest magnetic field intensities were close to the transformator 2 and the battery room (50.42 and 1.31 mG), respectively.Discussion andConclusionThe intensities of electric and magnetic fields in the selected stations are lower than the ACGIH and ICNIRP standard levels for occupational exposures. The results obtained indicate that the distribution of these fields was nonlinear around the sources and the effects observed on exposed workers were non-thermal.
-
Page 73IntroductionThe complex geometry of breast and also lung and heart inhomogeneities near the planning target volume (PTV) result in perturbations in dose distribution. This problem can result in overdosage or underdosage in the match region of the three treatment fields. The purpose of this study is to create a homogeneous dose distribution in the match region between the supraclavicular and tangential fields, utilizing Gafchromic EBT film for dosimetry.Material And MethodsIn this study, a slab phantom was designed with lung- and heart-equivalent inhomogetenities. Our measurements were carried out using Gafchromic EBT film. Irradiations were performed using the 6 MV photon beam of a Varian 2100 Clinac linear accelerator. Three-dimensional treatment planning and dose calculations were carried out using the RT Dose Plan software. The conventional method with source-to-skin distance match and a 3D method with source-to-axis distance match under different combinations of parameters such as gantry, collimator and couch rotations as well as asymmetric fields were utilized.ResultsThe results demonstrated differences between the 3D and conventional techniques. The best results in the match region were observed using the 3D method with asymmetric technique (maximum area of overlap = 0.43 cm2, depth of overlap = 3.55 cm, and average width of overlap = 0.75 cm). Discussion andConclusionThis study shows that the EBT film is a suitable tool for two-dimensional distribution dosimetry and relative dose measurements. The study shows difficulties in achieving a homogenous dose distribution in the match region of supraclavicular and tangential fields and also demonstrates the effects of setup parameters on matching of treatment fields.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.