این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، جلد ۳۵، شماره ۲۵۳، صفحات ۵۳-۶۴
عنوان فارسی تأیید دوز در پرتودرمانی ریه با استفاده از تصویربرداری PET ناشی از پوزیترون‌های القا شده در نانوذرات بیسموت و هافنیوم: یک مطالعه شبیه سازی
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: تأیید دقیق دوز تابشی یکی از چالش‌های مهم در پرتودرمانی است. اخیراً توموگرافی با گسیل پوزیترون از پوزیترون‌های القا شده توسط پرتوهای مگا ولتاژ (Positron emission tomography  imaging of megavoltage-induced positrons: MVIPET) به‌عنوان یک روش بالقوه برای دوزیمتری درون‌تنی (in vivo) مطرح شده است. این مطالعه با هدف بررسی، امکان افزایش سیگنال‌ تصاویر MVIPET با استفاده از نانوذرات با عدد اتمی بالا، به‌ویژه بیسموت (Bi ) و هافنیوم (Hf)، برای مانیتورینگ بلادرنگ دوز در پرتودرمانی ریه، انجام پذیرفت.
مواد و روش ‌ها: در این مطالعه تجربی، تصاویر PET ناشی از پوزیترون‌های القا شده توسط نانوذرات بیسموت و هافنیوم در یک تومور ریوی، حین پرتو درمانی با باریکه‌های فوتونی 6، 10 و 15 مگاولتاژ (MV)، با استفاده از کد مونت‌کارلو GATE تولید شدند. تصاویر حاصل، از نظر کیفیت و قابلیت به‌منظور تأیید دوز ارزیابی گردیدند.
یافته‌ها: با افزایش انرژی باریکه فوتونی و غلظت نانوذرات، تعداد پوزیترون های تولید شده، دوز جذب ‌شده و شدت سیگنال PET بیش‌تر می‌شود. نانوذرات بیسموت نسبت به نانوذرات هافنیوم اثر تقویتی چشمگیرتری داشتند. در حضور نانوذرات بیسموت، تصاویر MVIPET با کیفیت بالا، نسبت سیگنال به پس‌زمینه (Signal-to-Background Ratio: SBR ) و نسبت کنتراست به نویز (Contrast-to-Noise Ratio: CNR) مناسب در غلظت‌های برابر یا بیش‌تر از 4 درصد وزنی برای باریکه فوتونی MV 10 و 2 درصد وزنی در MV 15 به‌دست آمد (کم‌ترین خطای ریشه میانگین مربعات (Root Mean Square Error: RMSE) در4 درصد وزنی حاصل شد). در مقابل، تصاویر در حضور نانوذرات هافنیوم در غلظت‌های بالاتر برای باریکه های فوتونی 10 و 15 MV از قابلیت مانیتورینگ دوز برخوردار بودند. کیفیت تصاویر در انرژی  MV6 کافی نبود و ارتباط میان دوز و تصویر برای استفاده بالینی برقرار نشد.
استنتاج: تصویر برداری MVIPET، در حضور نانوذرات هافنیوم و بیسموت و انرژی‌های فوتونی بالاتر (15 مگاولتاژ)، رویکردی نویدبخش برای تأیید بلادرنگ دوز و به‌صورت غیرتهاجمی در پرتودرمانی ریه است.
 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله PET، دوزیمتری، پرتودرمانی، نانوذره، مونت‌کارلو
عنوان انگلیسی Dose Verification in Lung Radiotherapy Using PET Imaging of Nanoparticle-Induced Positrons: A Simulation Study with Bismuth and Hafnium Nanoparticles
چکیده انگلیسی مقاله Background and purpose: Accurate verification of radiation dose delivery remains a major challenge in radiotherapy. Positron emission tomography imaging of megavoltage-induced positrons (MVIPET) has recently emerged as a potential in vivo dosimetry technique. This study investigated the feasibility of enhancing MVIPET signal intensity through the use of high-Z nanoparticles (NPs), specifically bismuth (Bi) and hafnium (Hf), to enable real-time dose monitoring during lung radiotherapy.
Materials and Methods: Positron emission tomography (PET) images resulting from positron emission induced by bismuth and silver nanoparticles within a lung tumour were generated using the GATE Monte Carlo simulation framework during irradiation with 6, 10, and 15 MV photon beams. The resulting images were assessed in terms of image quality and dose verification accuracy.
Results: Positron production, absorbed dose, and PET signal intensity increased with both photon beam energy and nanoparticle (NP) concentration, with bismuth nanoparticles (BiNPs) producing significantly greater enhancement than hafnium nanoparticles (HfNPs). High-quality MVIPET images with acceptable signal-to-background ratio (SBR) and contrast-to-noise ratio (CNR), as well as low root mean square error (RMSE), were achieved for BiNP concentrations ≥4 wt% at 10 MV and ≥2 wt% at 15 MV, with the minimum RMSE observed at 4 wt%. In contrast, HfNPs required higher concentrations to achieve reliable dose monitoring at both 10 and 15 MV photon energies. At 6 MV, image quality and dose–image correlation were insufficient to support clinical feasibility.
Conclusion: These findings indicate that MVIPET, when combined with bismuth and hafnium nanoparticles and higher photon beam energies (15 MV), represents a promising approach for real-time, non-invasive radiation dose verification in lung radiotherapy.
 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله PET, dosimetry, radiation therapy, nanoparticle, Monte Carlo
نویسندگان مقاله امید ابویی مهریزی | Omid Abouie Mehrizi
PhD Student, Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
دانشجوی دکتری، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

رقیه بداغی حسین ابادی | Roghiye Bodaghi Hosseinabadi
PhD in Medical Physics, Department of Medical Physics, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
دکتری فیزیک پزشکی، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

اسرا سادات طالبی | Asra Sadat Talebi
Assistant Professor, Department of Medical Physics, Medical School, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
استادیار، گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز ، تبریز، ایران

نشانی اینترنتی http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-19219-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده رادیوتراپی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی-کامل
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات