Paramedical Sciences and Military Health

fa شبیه سازی و بررسی ویژگی های دوزیمتریک سیستم پرتودهی اورتوولتاژ X-RAD 320 با استفاده از روش مونت کارلو Simulation and Investigation of Dosimetric Characteristics of X-RAD 320 Orthovoltage Unit Using Monte Carlo Method مقالات کامل full articles پژوهشي Research <h1>مقدمه: سیستم پرتودهی X-RAD320 یکی از سیستم‌های تحقیقات رادیوبیولوژیکی می باشد. این سیستم برای تابش حیوانات و نمونه های کشت سلولی استفاده می شود. خواص دوزیمتریک یک سیستم پرتودهی نقش مهمی در تحقیقات رادیوبیولوژیکی دارد. بنابراین، ویژگی های عملکرد سیستم‌های پرتودهی باید به طور دقیق ارزیابی شود. اندازه‌گیری‌های تجربی گاها به انواع خاصی از تجهیزات نیاز دارند که بسیار زمان‌بر و پرهزینه هستند. بنابراین در این موارد، محاسبات نظری بهترین راه حل هستند. در این مطالعه، سیستم اورتو ولتاژ X-RAD320 با روش مونت کارلو (MC) شبیه‌سازی شد و ویژگی‌های دوزیمتریک فیلتراسیون پرتودهی آن  (F1: HVL=1.0mm Cu/F2: HVL=4.0mm Cu) بررسی شد. مواد و روش‌ها: برای هر انرژی از پرتو، توابع درصد دوز عمقی(PDD) و پروفایل پرتو در عمق های مختلف فانتوم آب محاسبه شد. عدم قطعیت آماری برای همه محاسبات کمتر از 2٪ بود. طیف های پرتو محاسبه شده با روش MC  و نرم افزار SpekCalc برای اعتبارسنجی مدل شبیه سازی شده سیستم X-RAD320 مقایسه شدند. یافته‌ها: برای هر دو انرژی از پرتو، طیف پرتوهای فوتون خروجی از سیستم در فاصله منبع تا سطح (SSD) 20 سانتی متر محاسبه شد. نتایج شبیه سازی با استفاده از روش MCNPX  در تطابق نزدیک با اندازه گیری SpekCalc بود. توابع PDD و پروفایل پرتو در فانتوم آب در SSD 50 سانتی متر و اندازه میدان 20×20 سانتی متر مربع محاسبه شد. مقایسه نتایج تأیید کرد که سیستم به طور دقیق مدل‌سازی شده است و مدل ما می‌تواند برای محاسبات دوز MC استفاده شود. بحث و نتیجه گیری: از نتایج به دست آمده در این مطالعه می توان نتیجه گرفت که مدل شبیه سازی شده سیستم X-RAD320 می تواند برای کاربردهای دوزیمتری، مطالعات بهینه سازی سیستم و غیره مورد استفاده قرار گیرد.</h1> Introduction: X-RAD320 irradiator is one of the radiobiological research units. This unit is used to irradiate animals and cell cultures. The dosimetric properties of an irradiator unit play an important role in radiobiological investigations. Therefore, the operation characteristics of the irradiator units must be precisely evaluated. Experimental measurements sometimes need special types of equipment which are too time-consuming and costly. Therefore, theoretical calculations are the best solutions. In this study, the X-RAD320 orthovoltage unit was simulated by the Monte Carlo (MC) method and dosimetric characteristics of its beam filtrations (F1: HVL=1.0mm Cu/ F2: HVL=4.0mm Cu) were investigated. Methods and Materials: For each energy beam, the percentage depth dose (PDD) and beam profile functions were calculated at different depths of the water phantom. The statistical uncertainties for all calculations were less than 2%. Beam spectrums calculated by the MC method and SpekCalc software were compared to validate the MC modeling of the X-RAD320 unit. Results: For both energy beams, photon beam spectra were calculated at source to surface distance (SSD) of 20 cm. MCNPX results were in close agreement with SpekCalc measurements. PDD and Beam profile functions were calculated in the water phantom at SSD of 50 cm and field size of 20×20 cm2. The comparison of the results confirmed that the system was accurately modeled and our model can be used for MC dose calculations. Discussion and Conclusion: From the results, it could be concluded that the simulated model of the X-RAD320 unit could be used for dosimetry applications, system optimization studies, and etc. شبیه سازی مونت کارلو, سیستم پرتودهیX-RAD320, سیستم پرتودرمانی اورتو ولتاژ, نرم افزار SpekCalc Monte Carlo Simulation, X-RAD320 Irradiator, Orthovoltage Radiation Therapy Unit, SpekCalc Software 1 12 http://jps.ajaums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-44-3&slc_lang=fa&sid=1 Seyed Salman Zakariaee سیدسلمان ذکریایی salman_zakariaee@yahoo.com 10031947532846002530 10031947532846002530 Yes Department of Medical Physics, Faculty of Paramedicine, Ilam University of Medical Sciences, Ilam, Iran گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایلام، ایلام، ایران