دزيمتري

برهمكنش هاي تابش با بافت

BNCT شامل تابش هاي مختلفي نظير يون هاي سنگين، نوترون هاي گرمايي، فوق گرمايي و سريع و همچنين فوتون مي باشد، هر کدام از اين تابش ها با عناصر موجود در بافت بدن بر همکنش هاي خاص خود را دارد. براي بررسي اين بر همکنش ها لازم است  عناصر موجود در بافت هاي سر را بشناسيم. جدول زير اين عناصر و درصد وزني آنها را در بافت هاي مختلف سر بر اساس استاندارد هاي اعلام شده نشان مي دهد.

 

مهمترين مولفه هاي دز

 

جهت دزيمتري معمولاً تنها برهمکنش هاي زير لحاظ مي شود و از بقيه صرفنظر مي گردد.

• برهمکنش (N(n,p)  انرژي پروتون در اين واکنش برابر MeV59/0 و برد آن در بافت 10.3 ميکرون است. انرژي اتم کربن پس زده نيز برابر MeV40/0 است.
• گاماهاي موجود در چشمه و گاماهاي ثانويه حاصل از گيراندازي نوترون. مهمترين واکنش مولد گاما واکنش (H(n,γ)  است که انرژي گاماي توليد شده برابر MeV 2/2 مي باشد.
• پس زني پروتون در واکنش (H(n,n).

مقدار دقيق انرژي تخليه شده در بافت ناشي از اين واکنش به طيف نوترون بستگي دارد.

• واکنش ( B(n,a).

 

از آنجا که ذرات با انرژي يکسان از لحاظ بيولوژيکي اثرات مختلفي دارند لذا بايد ضريب مربوط به اثر بيولوژيکي آنها، يعني ضريب RBE ، را نيز در نظر گرفت. مقادير اين ضرائب در جدول آمده است.

 

 

به اين ترتيب مي توان دز جذبي معادل را به صورت زير محاسبه کرد:

 

D_total=RBE_B.D_B+RBE_th.D_th+RBE_f.D_f+RBE_g.D_g

روش هاي دزيمتري

پس از طراحي و ساخت فانتوم، با روش هاي مختلفي مي توان مولفه هاي دز جذبي ، و يا دزجذبي کل ، را به صورت غير مستقيم اندازه گيري کرد. در يک روش استاندارد براي اندازه گيري شار نوترون هاي حرارتي از روش فعال سازي پولک استفاده مي شود. در اين روش از فلزاتي که در اثر جذب نوترون فعال شده و ذرات يوننده تابش مي کنند به صورت پولک يا سيمي شکل استفاده مي شود. ميزان تابشي که اين سيم ها پس از تحت تابش قرار گرفتن از خود گسيل مي کنند معياري  از شار نوترون حرارتي است. سپس با اعمال ضرايب تبديل شار به دز، ميزان دز ناشي از نوترون هاي حرارتي به دست مي آيد. ضرايب تبديل شار به دز جذبي ناشي از بور نيز وجود دارد که با اعمال آنها دز ناشي از بور بدست مي آيد. سيم هايي از جنس طلا  و نيکل به اين منظور استفاده شده اند. براي اندازه گيري دز ناشي از گاما و نوتون هاي فوق حرارتي از اتاقک هاي يونشي استفاده مي شود. در يک روش مرسوم از دو اتاقک يونشي به طور همزمان استفاده مي شود،  يکي با ديواره اي از جنس گرافيت که از گاز CO2 پر شده است و ديگري اتاقک يونشي معادل بافت( معمولا از جنس A-150) که با گاز معادل بافت پر شده است. اتاقک گرافيتي کمترين حساسيت را به نوترون دارد و براي اندازه گيري يونش ناشي از  پرتو هاي گاما به کار مي رود ( دز ناشي از گاما ) در حاليکه اتاقک معادل بافت هم به نوترون هاي فوق حرارتي حساس است و هم به پرتوهاي گاما. به اين ترتيب با کم کردن مقدار اندازه گيري شده بوسيله اتاقک گرافيتي از اتاقک معادل بافت، دز ناشي از نوترون هاي فوق حرارتي نيز بدست مي آيد.

روش های متنوع دیگری نیز جهت اندازه گیری مولفه های مختلف دز وجود دارد.