ارزيابي دوز جذبي موثر مثانه درتصوير برداري با دستگاه CT-Scan با شبيه سازي به روش مونت كارلو

absorbing dose assessment of Bladder Computed Tomography with Monte Carlo simulation

در حال حاضر سي تي اسكن (CT) به عنوان يكي از مهمترين ابزارهاي تصويربرداري تشخيصي در كلينيك‌هاي سراسر جهان شناخته مي‌شود. يكي از معايب اصلي اين ابزار، دز نسبتاً بالاي آن است و بسياري از تحقيقات براي كاهش دز تشعشع اي به بيماران تا حداقل ممكن انجام شده است. در اين زمينه، شبيه‌سازي مونت كارلو نقش كليدي در ارزيابي و بهينه‌سازي دز CT دارد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، اسكن CT با 16 لايه با استفاده از كد مونت كارلو N-Particle (MCNP6) شبيه‌سازي شده است. دوز جذب شده در اندام مثانه در فانتوم مرد VIP محاسبه شد. يك مدل چشمه fan-beam براي هر برش از اسكنر CT شبيه سازي شده و كد MCNP براي هر برش به صورت جداگانه پياده سازي شده است. اين شبيه سازي CT با مقايسه نتايج با داده هاي تجربي منتشر شده قبلي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج: پارامتر بيشتر استفاده شده در دوزسنجي بيمار، دز موثر (effective dose) است. در اين مطالعه، دز جذبي موثر مثانه %1.8 ± 7.5 mSv بود. نتيجه گيري: شبيه‌سازي CT با استفاده از MCNP، ابزار ارزشمندي براي ارزيابي الگوريتم‌هاي بازسازي دز اعضا و ارزيابي نوآوري‌هاي آينده براي بهبود عملكرد اسكنرهاي CT مي‌باشد.

Introduction: Currently, Computed tomography (CT) is recognized as one of the most crucial diagnostic imaging techniques used globally in clinical settings. However, one of the primary drawbacks of this modality is its relatively high radiation dose. Numerous studies have been conducted to minimize the radiation exposure to patients as much as possible. In this context, Monte Carlo simulation plays a pivotal role in evaluating and optimizing CT dose levels. Materials and methods: This research involved the Monte Carlo N-Particle (MCNP6) code to simulate a 16-slice Emotion CT scan. The absorbed dose in the abdominal organs of a male VIP phantom was calculated. For each CT scanner slice, a fan-beam source model was simulated, and the MCNP code was implemented individually for each slice. The accuracy of this CT simulation was assessed by comparing the results with previously published experimental data. Results: The effective dose (ED) is a widely used parameter in patient dosimetry. In this study, the ED values for abdominal organs, namely the liver, intestine, kidney, colon, and stomach, were found to be 5.88 ± 1.4% mSv, 8.40 ± 2.0% mSv, 1.15 ± 2.1% mSv, 3.37 ± 1.9% mSv, and 9.19 ± 2.2% mSv, respectively. Conclusion: The implementation of MCNP CT simulation proves to be a valuable tool for assessing organ dose reconstruction algorithms and evaluating future advancements aimed at enhancing the performance of CT scanners.