fa تأثیر توزیع یکنواخت و غیریکنواخت نانوذرات با اعداد اتمی بالا در حجم تومور بر فاکتور افزایش دوز در براکی تراپی با چشمه ایریدیم-192 فیزیک پزشکی Medical Physics پژوهشي Original article مقدمه: پرتودهی تومور پر شده با نانوذرات با اعداد اتمی بالا به وسیله فوتون‌های کم انرژی چشمه ایریدیوم-192 در براکی تراپی، دوز تومور را به دلیل افزایش احتمال رخداد پدیده فوتوالکتریک افزایش خواهد داد. هدف از این مطالعه، بررسی افزایش دوز ناشی از نانوذرات با اعداد اتمی و با غلظت‌های مختلف و بررسی اثر توزیع نانوذرات (یکنواخت و غیریکنواخت) بر افزایش دوز بود. روش بررسی: پارامترهای دزیمتری چشمه ایریدیوم-192 با آهنگ دوز بالا (مدل میکروسلکترون) بر اساس توصیه‌های AAPM, TG-43 با کد MCNP-4C محاسبه شد. توموری (3cm 1) شامل نانوذرات طلا، گادلینیوم، آهن و تیتانیوم با توزیع یکنواخت و غیریکنواخت از 7، 18 و mgr/gr 30 در داخل فانتوم آب (3cm 30) شبیه سازی شد. نتایج: فاکتور افزایش دوز برای توزیع یکنواخت طلا و گادلینیوم با غلظت 7 تا mgr/gr 30 به ترتیب برابر 7/4% تا 4/19% و 3/3% تا 6/13% محاسبه شد. این مقادیر برای توزیع غیریکنواخت به ترتیب برابر با 4/0% تا 9/1% و 2/0% تا 2/1% بود. افزایش دوز بافت سالم پیرامونی به دلیل وجود 2 تا mgr/gr 5/8 طلا و گادلینیوم به ترتیب در حدود 3/1% تا 5/6% و 1/1% تا 2/4% تخمین زده شد. نتیجه‌گیری: افزایش عدد اتمی و غلظت نانوذرات، دوز جذبی تومور را به دلیل افزایش احتمال رخداد پدیده فوتوالکتریک افزایش خواهد داد. توزیع غیریکنواخت نانوذرات در مقایسه با توزیع یکنواخت، دوز کمتری را تخمین می‌زند. بنابراین در نظر گرفتن دقیق توزیع نانوذرات در حجم تومور برای محاسبه میزان افزایش دوز امری ضروری است. نشان‌دار کردن هدفمند نانوذرات برای جذب حداکثری در حجم تومور و نفوذ حداقلی به بافت مجاور بهره درمان تشعشعی را بالا می‌برد. Introduction: Irradiation of loaded tumor with high-Z nanoparticles with low energy photon of 192Ir source during brachytherapy increases absorbed dose of tumor due to increase in possibility of photoelectric phenomena. Therefore, this study aimed to investigate dose enhancement due to nanoparticles (NPs) with different atomic numbers and concentrations as well as effect of NPs distribution (uniform & non- uniform) on dose enhancement. Methods: Dosimetric parameters of HDR-192Ir source (MicroSelectron model) were calculated by MCNP-4C code on the basis of recommendations of AAPM, TG-43. A tumor (1 cm3) loaded with uniform and non-uniform distribution of 7, 18 and 30 mgr/gr of 79Au, 64Gd, 26Fe and 22Ti in water phantom (30×30×30 cm3) was simulated. Results: DEF of 4.7% to 19.4% and 3.3 to 18.6% were calculated respectively for uniform distribution of 79Au and 64Gd with 7 to 30 mgr/gr concentrations. For non-uniform distribution these values were 0.4%to 1.9% and 0.2% to 1.2%, respectively. Increased dose of the peripheral-health tissue due to presence of 2 to 8.5 mgr/gr of 79Au and 64Gd was estimated from 1.3% to 6.5% and 1.1% to 4.2%, respectively. Conclusion: increase of atomic number and concentrations of NPs enhance the absorbed dose due to increased possibility of photoelectric phenomena. Non-uniform distribution of NPs underestimated dose compared to uniform distribution therefore, considering accurate NPs distribution inside the tumor volume is crucial to calculation of dose enhancement. Targeted labeling of NPs for the maximum absorption by tumor and for the minimal penetration into peripheral tissues has potential to increase radiation therapeutic ratio. براکی تراپی، افزایش دوز، شبیه سازی مونت کارلو، تابع توزیع نانوذرات Brachytherapy; Dose Enhancement; Monte Carlo Simulation; Nanoparticles Distribution Function 587 598 http://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1204-1&slc_lang=fa&sid=1 M Zabihzadeh منصور ذبیح زاده zabihzadeh@ajums.ac.ir Yes Faculty of Medicine, Department of Medical Physics, Ahvaz-Jundishapur University of Medical Science, Ahvaz, Iran دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز گروه فیزیک پزشکی S Arefian سحر عارفیان sahar.arefian@gmail.com No Faculty of Medicine, Department of Medical Physics, Ahvaz-Jundishapur University of Medical Science, Ahvaz, Iran دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز گروه فیزیک پزشکی