دوره 33، شماره 323: هفته سوم فروردین ماه 1394:125-133

طراحی و ساخت فانتوم انسان‌نما با استفاده از سی‌تی اسکن یک بیمار خاص برای استفاده در مطالعات دزیمتری سی‌تی اسکن

زهرا علیرضایی , کیوان جباری , محمدباقر توکلی , توحید دهقانی , هدا مهدوی

چکیده


مقدمه: اندازه‌گیری دز ارگان در رادیولوژی تشخیصی و رادیوتراپی اهمیت بسیار زیادی دارد. به دلیل محدودیت اندازه‌گیری دز بر روی بیماران، بدین منظور از فانتوم‌های ساخته شده استفاده می‌شود. یکی از انواع مهم این فانتوم‌ها، فانتوم‌های انسان‌نما می‌باشد. این مقاله، گزارشی از ساخت یک فانتوم انسان‌نما، با هدف استفاده در مطالعات دزیمتری در سی‌تی اسکن است.

روش‌ها: برای ساخت این فانتوم، از چند ماده‌ی مختلف برای تطابق بافت نرم و استخوان استفاده شد. برای بافت نرم، پرسپکس و برای بافت استخوان سخت، از ترکیبی استفاده شد که پایه‌ی آن پلی‌یورتان بود. طراحی سه بعدی فانتوم با استفاده از نرم‌افزارهای بسیار دقیقی صورت گرفت؛ به طوری که، محل‌های آناتومیک به دقت با استفاده از سی‌تی اسکن بیمار بر روی فاتنوم نهایی مدل سازی شد.

یافته‌ها: با استفاده از سی‌تی اسکن فانتوم، اعداد هانسفیلد برای ماده‌ی معادل بافت نرم و استخوان به کار برده شده در این فانتوم به دست آمد. اعداد هانسفیلد به دست آمده، تطابق خوبی با اعداد هانسفیلد بافت نرم و بافت استخوانی بدن انسان داشت.

نتیجه‌گیری: در این پروژه، طراحی فانتوم به صورتی ارایه شد که می‌توان با استفاده از آن، طراحی داخلی هر بیمار خاص را در یک فانتوم سه بعدی انجام و بازسازی کرد. روشی که برای ساخت این فانتوم استفاده شد، می‌تواند به طور کامل‌تر و گسترده‌تری در ساخت فانتوم‌های دیگر و نیز فانتوم کامل بدن مورد استفاده قرار گیرد.


واژگان کلیدی


دزیمتری؛ سی‌تی اسکن؛ فانتوم انسان‌نما

تمام متن:

PDF

مراجع


Staton RJ, Jones AK, Lee C, Hintenlang DE, Arreola MM, Williams JL, et al. A tomographic physical phantom of the newborn child with real-time dosimetry. II. Scaling factors for calculation of mean organ dose in pediatric radiography. Med Phys 2006; 33(9): 3283-9.

Kan MW, Leung LH, Wong W, Lam N. Radiation dose from cone beam computed tomography for image-guided radiation therapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2008; 70(1): 272-9.

Hurwitz LM, Yoshizumi TT, Goodman PC, Frush DP, Nguyen G, Toncheva G, et al. Effective dose determination using an anthropomorphic phantom and metal oxide semiconductor field effect transistor technology for clinical adult body multidetector array computed tomography protocols. J Comput Assist Tomogr 2007; 31(4): 544-9.

He B, Du Y, Song X, Segars WP, Frey EC. A Monte Carlo and physical phantom evaluation of quantitative In-111 SPECT. Phys Med Biol 2005; 50(17): 4169-85.

Winslow JF, Hyer DE, Fisher RF, Tien CJ, Hintenlang DE. Construction of anthropomorphic phantoms for use in dosimetry studies. J Appl Clin Med Phys 2009; 10(3): 2986.

Shrimpton PC, Wall BF, Fisher ES. The tissue-equivalence of the Alderson Rando anthropomorphic phantom for x-rays of diagnostic qualities. Phys Med Biol 1981; 26(1): 133-9.

Struelens L, Vanhavere F, Smans K. Experimental validation of Monte Carlo calculations with a voxelized Rando-Alderson phantom: a study on influence parameters. Phys Med Biol 2008; 53(20): 5831-44.

Theodorakou C, Walker A, Horner K, Pauwels R, Bogaerts R, Jacobs R. Estimation of paediatric organ and effective doses from dental cone beam CT using anthropomorphic phantoms. Br J Radiol 2012; 85(1010): 153-60.

Fisher RF, Hintenlang DE. Super-size me: adipose tissue-equivalent additions for anthropomorphic phantoms. J Appl Clin Med Phys 2014; 15(6): 5007.

International Commission on Radiological Protection. Report on the Task Group on Reference Man. ICRP Publication 23. Oxford, UK: Pergamon Press; 1975.

Nutton DH, Harris SJ. Tissue equivalence in neutron dosimetry. Phys Med Biol 1980; 25(6): 1173-80.

Khan FM, Gibbons JP. Khan's the physics of radiation therapy. 5th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2014.

Griffith R, Dean P, Anderson A, Fisher J. A tissue-equivalent torso phantom. For intercalibration of in-vivo, transuranic-nuclide counting facilities. Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency; 1979. p. 493-503.

White DR, Martin RJ, Darlison R. Epoxy resin based tissue substitutes. Br J Radiol 1977; 50(599): 814-21.

Kinase S, Kimura M, Noguchi H, Yokoyama S. Development of lung and soft tissue substitutes for photons. Radiat Prot Dosimetry 2005; 115(1-4): 284-8.

Traub RJ, Olsen PC, McDonald JC. The radiological properties of a novel lung tissue substitute. Radiat Prot Dosimetry 2006; 121(2): 202-7.

Abuhaimed A, Martin CJ, Sankaralingam M, Gentle DJ. A Monte Carlo investigation of cumulative dose measurements for cone beam computed tomography (CBCT) dosimetry. Phys Med Biol 2015; 60(4): 1519-42.

Hermida-Lopez M, Ludemann L, Fluhs A, Brualla L. Technical note: Influence of the phantom material on the absorbed-dose energy dependence of the EBT3 radiochromic film for photons in the energy range 3 keV-18 MeV. Med Phys 2014; 41(11): 112103.

Torgersen GR, Hol C, Moystad A, Hellen-Halme K, Nilsson M. A phantom for simplified image quality control of dental cone beam computed tomography units. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol 2014; 118(5): 603-11.

Berenjkoub N, Tavakoli MB, Jabbari K, Monadi Sh. Investigation of CT dose distributions with cylindrical PMMA phantoms. J Isfahan Med Sch 2015; 32(309): 1918-32. [In Persian].




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.