تعیین عدم قطعیت در دزسنجی فانتوم های آماری

این بررسی با درنظر گرفتن تغییر آماری جرم (حجم) و شکل ریه انجام شده¬است. اثر این تغییرات در مقدار دز جذبی ریه در شش هندسه تابشی استاندارد فوتون و نوترون با استفاده از کد mcnpx 2.6.0 مطالعه شده است. برای این منظور، در گام اول پس از استخراج مدل ریه فانتوم مرد بزرگسال icrp، حجم آن به 100 مقدار مختلف که با استفاده از توزیع آماری حجم مشخص می شوند، تغییر داده شده است. صد ریه تهیه شده مجددا درون فانتوم مرد بزرگسال icrp جایگزین شده اند. در نهایت صد فانتوم با حجم ریه مختلف برای انجام محاسبات آماده شده و تحت تابش چشمه های گسترده و تک انرژی فوتون و نوترون قرار گرفته اند. برای هر کدام از شرایط پرتودهی، مقدار میانگین دز جذبی ریه و انحراف از معیار آن برای این فانتوم ها محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که برای چشمه های فوتون کم انرژی، تغییرات حجم ریه، سبب بروز عدم قطعیتی تا حدود 90% مقدار دز جذبی آن می شود. با افزایش انرژی چشمه، مقدار عدم قطعیت به کمتر از 1% کاهش می یابد. برای تابش دهی نوترونی، مقدار پراکندگی دز جذبی بین 0.6% تا 8% تغییر می کند. بیشینه پراکندگی در تابش دهی نوترونی برای انرژی های بین mev 0.1 تا mev 5 اتفاق می افتد. به منظور بررسی اثر شکل ریه بر مقدار دز، حدود 70 مدل ریه از تصاویر پزشکی موجود استخراج شده و پس از یکسان¬سازی حجم، در فانتوم icrp جایگذاری شده است. مشابه مرحله قبل مقدار میانگین دز جذبی ریه و انحراف معیار آن برای 70 فانتوم طراحی شده با ریه هایی با شکل متفاوت نیز، در پرتودهی های مختلف محاسبه شده است. زمانی که این فانتوم ها در معرض تابش فوتون های کم انرژی قرار می گیرند، اثر تغییر شکل در مقدار دز جذبی قابل توجه است (عدم قطعیت بیش از 100%). با افزایش انرژی فوتون وابستگی دز جذبی ریه به تغییر شکل به شدت افت می کند. همچنین بیشینه عدم قطعیت دز جذبی در تابش دهی نوترون کمتر از 7% می باشد. در بخش آخر این پژوهش، مقدار عدم قطعیت دز جذبی ریه و دز موثر کل بدن، برای مجموعه ای از افراد با ریه هایی با حجم مختلف، در پرتودهی نوترونی دستگاه ivnaa، تعیین می شود. با توجه به این که دقت این دستگاه به خصوصیات نمونه بستگی دارد، تغییرات شاخص های کیفی دستگاه در اثر تغییر حجم ریه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. از این جهت، ابتدا با انجام اصلاحاتی در چیدمان دستگاه فعال سازی، اثر شکل کلی بدن در شاخص های کیفی دستگاه کمینه شده و سپس مجموعه فانتوم های آماری با حجم ریه متفاوت در دستگاه ivnaa قرار داده شده اند. شاخص های دزسنجی شامل دز جذبی ریه و دز موثر کل بدن و شاخص های کیفی از قبیل میانگین شار نوترون حرارتی و یکنواختی آن درون نمونه برای هر فانتوم محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات دز جذبی ریه و دز موثر در اثر تغییر حجم ریه قابل چشم پوشی است. همچنین تغییر ابعاد ریه، نمی تواند بر مقدار شار نوترون حرارتی و یکنواختی آن اثر قابل توجهی داشته باشد. لازم به ذکر است که نتایج گزارش شده در مراحل متفاوت این پژوهش با اجرای 45000 برنامه به دست آمده¬اند.