شبيه سازي براكي تراپي رگ كرونر با استنت پرتوزاي Re188 و محاسبه دز جذب شده در اندام هاي حياتي نزديك استنت

Simulation of coronary brachytherapy with 188Re radioactive stent and calculatig absorbed dose of vital organs near stent

در اين پژوهش براكي‌تراپي رگ قلبي با استنت پالماز-اسچاتز ساخت شركت كورديس كه با چشمه‌ي Re188پرتوزا شده، با استفاده از كد MCNPX شبيه‌سازي شد. توابع و پارامترهاي دزسنجي در مختصات استوانه ­اي براي نقاط مختلف اطراف چشمه و برخي بافت هاي حساس بدن محاسبه گرديد. نتايج با آخرين استانداردها و پيشنهادهاي گروه AAPM TG-60، داده‌هاي تجربي منتشر شده و نيز ديگر شبيه‌سازي‌هاي انجام شده مقايسه شد. همچنين اندازه خطرات احتمالي اين روش درماني براي قلب و بافت­ هاي حساس اطراف رگ تحت درمان براساس نتايج به‌دست آمده از اين شبيه‌سازي و با توجه به آخرين گزارش­ ها و استانداردهاي ICRP برآورد شد. براي استنت Re188با فعاليت اوليه­ ي mCi 1 آهنگ اوليه دز جذب شده در گرفتگي برابر Gy/s6-10 ´ 9/35، بيش­ترين دز جذب شده در گرفتگي پس از 28 روز برابر cGy 83 و بيش­ترين آهنگ دز مؤثر درگرفتگي با ضرايب وزني گزارش شده­ يICRP60 برابر Sv/s 7-10 ´ 4/5 به­ دست آمد. در نتيجه براي دسترسي به­ مقدار دز مناسب براي براكي­تراپي (Gy 25-20) بايد فعاليت اوليه ­ي استنت پرتوزا، حدود mCi30 – 24 در نظر گرفته شود. بنابراين دز حاصل از پرتوهاي گاماي رنيوم برابر Gy 0/32– 0/27 خواهد شد كه اين مقدار بسيار كم­تر از آستانه­ ي دز پرخطر گاما است. اين ويژگي Re188 سبب مي­ شود كه اين چشمه علاوه­ بر كاربرد درماني توسط ذرات بتاي گسيل شده از آن، به ­خاطر پرتوهاي گامايي كه دارد به ­طور هم­زمان، هم كاربرد تشخيصي داشته باشد و ­هم بتواند به ­عنوان دوربين گاما به­ كار برود.

Intravascular brachytherapy is simulated with Palmaz-Schatz stent, manufactured by Cordis Co. that is radioactived with 188Re source, using the MCNPX code. Functions and dosimetric parameters, were calculated in cylindrical coordinates and results compared with the latest standards and AAPM TG-60 group offers, published experimental data and also other performed simulations with various programs for various locations around the source and some sensitive tissues of the body. The probabilistic risks were estimated for heart treatment and sensitive tissues around the treated vessel based on the results of this simulation and the latest reports of ICRP standards. For stent 188Re with initial activity of 1 mCi initial absorbed dose rate in plaque is equal to 9.35´10-6 Gy/s, maximum of absorbed dose in plaque after 28 days, is almost 83 cGy and maximum of effective equivalent dose rate in plaque, with the weight factors, reported by ICRP60, approximately equal to 4.5´10-7 Sv/s was obtained. Therefore, for accessing to the suitable dose of brachytherapy, the primary activity of radioactive stents should be considered about 24-30 mCi. Hence, the achievement dose of gamma ray of 188Re will be 0.27-0.32 Gy that this amount is much less than threshold of dose of gamma risk. This feature permits using 188Re source for therapeutic use because of beta particles emitted from them. In addition, because of having gamma ray, it is simultaneously used for diagnostic use and as gamma camera.