Absorbed dose calculation of Nucletron HDR Iridium-192 brachytherapy source using monte carlo method
3
Issued Date
2014
Copyright Date
2014
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xvi, 125 leaves : ill. (some col.)
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Sc. (Radiological Technology))--Mahidol University, 2014
Suggested Citation
Viyada Sanoesan Absorbed dose calculation of Nucletron HDR Iridium-192 brachytherapy source using monte carlo method. Thesis (M.Sc. (Radiological Technology))--Mahidol University, 2014. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/95157
Title
Absorbed dose calculation of Nucletron HDR Iridium-192 brachytherapy source using monte carlo method
Alternative Title(s)
การคำนวณปริมาณรังสีของแหล่งกำเนิดรังสีเออริเดียม-192 Nucletron HDR ด้วยวิธีมอนติคาร์โล
Author(s)
Abstract
This research aimed to study the absorbed dose calculation of Nucletron HDR 192Ir brachytherapy source using EGSnrc/DOSRZnrc version 4.r2.3.3.2 (Monte Carlo code). The 192Ir source with the specification and geometry provided by the manufacturer was modeled at the center of the cylindrical water phantom with 40 cm in diameter and height in an effort to obtain full scatter condition recommended by AAPM TG-43. The validation of DOSRZnrc was performed using Oncentra Brachy TPS version 4.1. The absorbed doses were calculated at radial distances from 0.1 cm to 15 cm. The absorbed dose measurements, using LiF TLD-100 rods and Gafchromic EBT2-films, were performed in a 30 x 30 x 30 cm3 cubic water phantom with similar conditions to the simulation. Each measurement was repeated three times, and the average doses were calculated. The relative doses of absorbed doses from simulation and measurements were then calculated by normalizing the dose at 1 cm from the source center and compared. The results showed that there were a good agreement (<5%) between TPS and DOSRZnrc except at radial distances near the source and the phantom boundaries due to the limitation of TPS. The differences of relative dose between DOSRZnrc and TLD were about 10% at radial distances from 0.5 cm to 15 cm, and 87.88% at 0.3 cm. The differences of relative dose between DOSRZnrc and EBT2-film were about 10% at radial distances from 0.3 cm to 5 cm, and more than 100% beyond 5 cm. This study found that the differences of relative dose between DOSRZnrc and TLD near the source were caused by the high dose gradients and the finite size of LiF TLD-100 rods. While the differences of relative dose between DOSRZnrc and EBT2-film were very high, beyond 5 cm due to the characteristics of EBT2-film to low dose. In summary, the EGSnrc/DOSRZnrc MC code can calculate the absorbed dose in brachytherapy for all radial distances, especially, at radial distances close to the source. The dosimetric parameter based on TG-43, radial dose function, was calculated by DOSRZnrc, and the results were good agreements (±3%) with previous studies. The absorbed doses using LiF TLD-100 rods were acceptable for radial distances from 0.5 cm to 15 cm. While those measured by EBT2-film were acceptable from 0.3 cm to 5 cm. The experimental measurement should be handled with meticulous cares, and requires repetition of the process to reduce measurement errors.
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการคำนวณปริมาณรังสีของแหล่งกำเนิดรังสีเออริเดียม-192 Nucletron HDR ด้วยรหัสมอนติคาร์โล EGSnrc/DOSRZnrc รุ่น 4.r2.3.3.2 แหล่งกำเนิดรังสีเออริเดียม-192 ที่มีคุณลักษณะและรูปร่างตรงกับบริษัทผู้ผลิต ได้ถูกสร้างขึ้นที่กึ่งกลางหุ่นจำลองน้ำ รูปทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูง 40 เซนติเมตร เพื่อให้เกิดรังสีกระเจิงตามที่แนะนาโดย AAPM TG-43 การตรวจสอบความ ถูกต้องของ DOSRZnrc ทำ โดยใช้โปรแกรม Oncentra Brachy TPS รุ่น 4.1 ปริมาณรังสีถูกคำนวณในแนวตามขวางที่ระยะห่างตั้งแต่ 0.1 - 15 เซนติเมตร การวัดปริมาณรังสีด้วย LiF TLD-100 และฟิล์ม Gafchromic EBT2 ทำในหุ่นจำลองน้ำ ที่มีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ขนาด 30 x 30 x 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร และมีสภาวะเหมือนกับทำ ในการจำลองด้วย DOSRZnrc การวัดแต่ละแบบจะวัด 3 ครั้ง และคำนวณหาค่าเฉลี่ย ต่อมาปริมาณรังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และการทดลองจะถูกคำนวณโดยการปรับเทียบด้วยค่าปริมาณรังสีที่ระยะ 1 เซนติเมตรห่างจากจุดศูนย์กลางของแหล่งกำเนิด และนำมาเปรียบเทียบกัน ผลการทดลองแสดงว่า ค่าที่ได้จาก โปรแกรม TPS และ DOSRZnrc ไปในทางเดียวกัน (<5%) ยกเว้นที่ระยะใกล้แหล่งกำเนิดรังสีและที่ขอบของหุ่นจำลองเนื่องจาก ข้อจำกัดของโปรแกรม TPS ค่าแตกต่างของปริมาณรังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และ TLD มีค่าประมาณ 10% ในแนวตามขวางที่ระยะจาก 0.5 - 15 เซนติเมตร และมีค่า 86.88 % ที่ 0.3 เซนติเมตร ค่าแตกต่างของปริมาณ รังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และฟิล์ม EBT2 มีค่าประมาณ 10 % ในแนวตามขวางที่ระยะจาก 0.3 - 5 เซนติเมตร และมีค่ามากกว่า 100 % ที่ระยะเลย 5 เซนติเมตร การศึกษาครั้งนี้พบว่า ค่าความแตกต่างของปริมาณรังสีสัมพัทธ์ระหว่าง DOSRZnrc และ TLD บริเวณใกล้แหล่งกำเนิดรังสีจะมีค่าสูงมากเกิดจากการลดลงของปริมาณรังสีอย่างมากมายและขนาดของ TLD ขณะที่ค่าแตกต่างระหว่าง DOSRZnrc และฟิล์ม EBT2 เมื่อเลย 5 เซนติเมตร เนื่องจากเป็นคุณสมบัติของฟิล์มที่มีต่อปริมาณรังสีต่ำ โดยสรุป รหัสมอนติคาร์โล EGSnrc/DOSRZnrc สามารถนำ มาใช้คำนวณหาปริมาณรังสีในการรักษาด้วยรังสีรักษาระยะใกล้ได้ทุกระยะ โดยเฉพาะในระยะที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดรังสีในแนวขวาง ค่าพารามิเตอร์ในการคำนวณปริมาณรังสีตามกำหนดไว้ใน TG-43 คือ radial dose function ถูกคำนวณโดยใช้ DOSRZnrc และผลการทดลองก็ไปในทางเดียวกันกับงานการศึกษาที่มีมาก่อน ปริมาณรังสีที่วัดด้วย TLD ยอมรับได้ที่ระยะจาก 0.5 - 15 เซนติเมตร ในขณะที่การวัดด้วยฟิล์มจะยอมรับได้ ในช่วง 0.5 - 5 เซนติเมตร การวัดปริมาณรังสีควรจะทำ ด้วยความระมัดระวังและต้องทำ ซ้า หลายๆครั้งเพื่อลด ข้อผิดพลาดจากการวัด
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการคำนวณปริมาณรังสีของแหล่งกำเนิดรังสีเออริเดียม-192 Nucletron HDR ด้วยรหัสมอนติคาร์โล EGSnrc/DOSRZnrc รุ่น 4.r2.3.3.2 แหล่งกำเนิดรังสีเออริเดียม-192 ที่มีคุณลักษณะและรูปร่างตรงกับบริษัทผู้ผลิต ได้ถูกสร้างขึ้นที่กึ่งกลางหุ่นจำลองน้ำ รูปทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูง 40 เซนติเมตร เพื่อให้เกิดรังสีกระเจิงตามที่แนะนาโดย AAPM TG-43 การตรวจสอบความ ถูกต้องของ DOSRZnrc ทำ โดยใช้โปรแกรม Oncentra Brachy TPS รุ่น 4.1 ปริมาณรังสีถูกคำนวณในแนวตามขวางที่ระยะห่างตั้งแต่ 0.1 - 15 เซนติเมตร การวัดปริมาณรังสีด้วย LiF TLD-100 และฟิล์ม Gafchromic EBT2 ทำในหุ่นจำลองน้ำ ที่มีรูปร่างเป็นลูกบาศก์ขนาด 30 x 30 x 30 ลูกบาศก์เซนติเมตร และมีสภาวะเหมือนกับทำ ในการจำลองด้วย DOSRZnrc การวัดแต่ละแบบจะวัด 3 ครั้ง และคำนวณหาค่าเฉลี่ย ต่อมาปริมาณรังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และการทดลองจะถูกคำนวณโดยการปรับเทียบด้วยค่าปริมาณรังสีที่ระยะ 1 เซนติเมตรห่างจากจุดศูนย์กลางของแหล่งกำเนิด และนำมาเปรียบเทียบกัน ผลการทดลองแสดงว่า ค่าที่ได้จาก โปรแกรม TPS และ DOSRZnrc ไปในทางเดียวกัน (<5%) ยกเว้นที่ระยะใกล้แหล่งกำเนิดรังสีและที่ขอบของหุ่นจำลองเนื่องจาก ข้อจำกัดของโปรแกรม TPS ค่าแตกต่างของปริมาณรังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และ TLD มีค่าประมาณ 10% ในแนวตามขวางที่ระยะจาก 0.5 - 15 เซนติเมตร และมีค่า 86.88 % ที่ 0.3 เซนติเมตร ค่าแตกต่างของปริมาณ รังสีสัมพัทธ์ที่ได้จาก DOSRZnrc และฟิล์ม EBT2 มีค่าประมาณ 10 % ในแนวตามขวางที่ระยะจาก 0.3 - 5 เซนติเมตร และมีค่ามากกว่า 100 % ที่ระยะเลย 5 เซนติเมตร การศึกษาครั้งนี้พบว่า ค่าความแตกต่างของปริมาณรังสีสัมพัทธ์ระหว่าง DOSRZnrc และ TLD บริเวณใกล้แหล่งกำเนิดรังสีจะมีค่าสูงมากเกิดจากการลดลงของปริมาณรังสีอย่างมากมายและขนาดของ TLD ขณะที่ค่าแตกต่างระหว่าง DOSRZnrc และฟิล์ม EBT2 เมื่อเลย 5 เซนติเมตร เนื่องจากเป็นคุณสมบัติของฟิล์มที่มีต่อปริมาณรังสีต่ำ โดยสรุป รหัสมอนติคาร์โล EGSnrc/DOSRZnrc สามารถนำ มาใช้คำนวณหาปริมาณรังสีในการรักษาด้วยรังสีรักษาระยะใกล้ได้ทุกระยะ โดยเฉพาะในระยะที่อยู่ใกล้แหล่งกำเนิดรังสีในแนวขวาง ค่าพารามิเตอร์ในการคำนวณปริมาณรังสีตามกำหนดไว้ใน TG-43 คือ radial dose function ถูกคำนวณโดยใช้ DOSRZnrc และผลการทดลองก็ไปในทางเดียวกันกับงานการศึกษาที่มีมาก่อน ปริมาณรังสีที่วัดด้วย TLD ยอมรับได้ที่ระยะจาก 0.5 - 15 เซนติเมตร ในขณะที่การวัดด้วยฟิล์มจะยอมรับได้ ในช่วง 0.5 - 5 เซนติเมตร การวัดปริมาณรังสีควรจะทำ ด้วยความระมัดระวังและต้องทำ ซ้า หลายๆครั้งเพื่อลด ข้อผิดพลาดจากการวัด
Description
Radiological Technology (Mahidol University 2014)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Medical Technology
Degree Discipline
Radiological Technology
Degree Grantor(s)
Mahidol University