بررسي عوامل موثر بر متوسط دوز غده اي در ماموگرافي با استفاده از كد شبيه سازي MCNPX

Evaluation of effecting factors on average glandular dose in mammography using MCNPX simulation code

سابقه و هدف: متوسط دوز غده­اي، كرماي هوا در سطح ورودي ([1]ESAK) و دوز غده­اي بهنجار شده (DgN[2]) كميت­هاي اصلي در دوزيمتري ماموگرافي هستند. يكي از عوامل موثر بر DgN تركيب بافت پستان مي­باشد. در اين مطالعه بافت پستان هم به صورت همگن و هم به صورت ناهمگن فرض شده است و تأثير آن بر روي مقادير DgN ارزيابي شده است. مواد و روشها: فانتوم­هاي همگن پستان با نسبت­هاي غده­اي متفاوت شبيه­سازي شد و مقادير DgN براي اين فانتوم همگن محاسبه شد. همچنين فانتوم ناهمگن پستان با در نظر گرفتن بافت چربي در زمينه­ي فانتوم پستان كه بافت غده­اي به صورت كره هايي در آن حضو دارند شبيه­سازي شد. در اين فانتوم نيز با تغيير شعاع بافت­­هاي غده­اي، نسبت غده­اي فانتوم پستان تغيير داده شد و مقادير DgN براي اين فانتوم ناهمگن پستان نيز محاسبه شد. نتايج DgN در هر دو فانتوم همگن و ناهمگن پستان مقايسه شد و نتايج ارزيابي شد. يافته­ها: مقادير DgN هم در فانتوم همگن پستان و هم در فانتوم ناهمگن پستان به نسبت غده­اي پستان وابسته است و با افزايش نسبت غده­اي مقادير DgN تقريباً به صورت خطي كاهش مي­يابند. ناهمگني بافت پستان هم بر مقادير DgN موثر است و اين تأثير خود به توزيع بافت غده­اي درفانتوم ناهمگن پستان وابسته است. به گونه اي كه با تغيير در توزيع بافت غده­اي در فانتوم ناهمگن، درصد اختلاف DgN در فانتوم همگن و ناهمگن بين 47- تا 77+ درصد متغير است. نتيجه­گيري و توصيه ها: در مطالعاتي كه در آن ضرايب DgN محاسبه شده است ، و اين ضرايب در دوزيمتري ماموگرافي استفاده مي­شوند، تاكنون تأثير ناهمگني بافت پستان در نظر گرفته نشده است. با توجه به نتايج اين مطالعه و محسوس بودن تأثير ناهمگني بافت غده و چربي در فانتوم پستان، ضريب تصحيحي براي مقادير DgN پيشنهاد مي­شود.

Background: Average glandular dose (AGD), entrance skin air kerma (ESAK) and normalized glandular dose (DgN) are the main dosimetric quantities in mammography. Breast tissue composition is one of the factors affecting on DgN values. In this study both homogeneous and heterogeneous breast tissue is assumed and its impact on DgN values are evaluated. Methods: Homogeneous breast phantom with different glandular fraction, was simulated and DgN values were calculated for the homogeneous phantom. Also a heterogeneous breast phantom was simulated that adipose tissue is in the background and glandular tissue is in the form of spheres that are in the breast phantom. By changing the radius of glandular tissue the glandular fraction in heterogeneous breast phantom was changed. DgN values were also calculated for the heterogeneous breast phantom. DgN values in both homogeneous and heterogeneous breast phantoms were compared and results were evaluated. Results: DgN values are depend on glandular fraction in both homogeneous and heterogeneous breast phantom. With the increased glandular fraction, DgN values are reduced almost linearly. Breast tissue heterogeneity is effected on DgN values, this effect is related to the distribution of the glandular tissue in the heterogeneous breast phantom. So that the change in the distribution of glandular tissue in the heterogeneous breast phantom, relative difference in DgN value between homogeneous and heterogeneous phantom is variable by -47 to +77 percent. Conclusions and Recommendations: In studies where DgN coefficients have been calculated, and this coefficients used in mammography dosimetry, has not considered the effect of heterogeneity of breast tissue. The results of this study and evident effect of heterogeneity glandular and fat tissue in the breast phantom, so a correction factor to the DgN values is recommended.