brachytherapy med phy-022

M Sc of Medical Physics-Physics of Brachy therapy

Nov. 09, 2014

Osama Anjak , AECS.1

المعالجة اإلشعاعية عن قربBrachytherapy:Physical and Clinical Aspects IIPhysical and Clinical Aspects-II

أنجـقأسامة هيئة الطاقة الذرية السورية

א אא א

מ – א2015/2014

Chapter 13: Brachytherapy:Physical and Clinical Aspects

IAEAInternational Atomic Energy Agency

09/11/2014Osama Anjak2


Nov. 09, 2014


:مقدمة;

.المعالجة اإلشعاعية•X-ray tube

Source

Sealedsources

X ray tubeCobalt-60 TeletherapyLinear accelerator (Linac)

Co-60Cs-137Ir-192I-125Pd-103


:مقدمة;



Nov. 09, 2014


:مقدمة:بالمقارنة المعالجة عن قرب مع المعالجة عن بعد•

:Advantages of brachytherapyميزات المعالجة عن قرب –أفضل ف ال ض ت الت ة ض ال ة ال الجرعة الموضعية التي يتعرض الهدف أفضل•

-Sharp dose fallتتناقص الجرعة اإلشعاعية خارج الهدف بسرعة عالية •off

Better conformal therapyأفضل معالجة مطابقة •

:Disadvantages of brachytherapyمساوئ المعالجة عن قرب–well localized tumorsفي مكان محددالمتوضعةجيدة فقط لألورام•.small lesionsجيدة فقط لألورام صغيرة الحجم •Very labor intensiveتحتاج إلى طاقم عمل كبير •


:مقدمة:عن قربنتائج المعالجة اإلشعاعية ترتبط •

منطقة النموذج المستخدم لتوزع المصادر المشعة ضمن –ف target volumeالهدفل

.الخوارزمية المستخدمة في حساب توزع الجرعة اإلشعاعية–الطريقة المستخدمة في تعيين النشاط اإلشعاعية للمصدر –

.المشعة ا اإلش ة prescribedال doseا ل ض ت الت التي يتعرض لها prescribed doseالجرعة اإلشعاعية–

Doseالهدف ومعدل الجرعة اإلشعاعية للمصادر المشعة rate .



Nov. 09, 2014


:مقدمة

:المصادر المشعة المستخدمة في المعالجة عن قرب•:مصدرات الفوتونات• و و ر

مع احتمال إصدار أشعة gamma decayتصدر فوتونات غاما –سينية من خالل األسر اإللكتروني

,Co-60): المصادر– Cs-137, Ir-192, I-125, Pd-103):مصدرات بيتا•

beta decay :(Sr-90/Y-90)تصدر إلكترونات بيتا السالبة–:مصدرات النيترونات•

Emit neutrons :(Cf-252)تصدر النيترونات –


:مقدمة

:من األمور الهامة لنجاح المعالجة عن قربمن األمور الهامة لنجاح المعالجة عن قرب••وذلك dosimetric modelاستخدام نموذج مناسب للمجراعية–

.خالل حساب مدة المعالجة وتقدير توزع الجرعة اإلشعاعيةويجب أن calibrated sourcesاستخدام مصادر مشعة معايرة –

يتكون المعايرة ذات مرجعية إلى مخبر معايرة نظامي ى إtraceable to a standards laboratory .

.زرع المصادر المشعة بدقة عالية لتجنب فقدان جزء من الورم–



Nov. 09, 2014


:مقدمة Types of brachytherapyتقنيات المعالجة اإلشعاعية عن قرب •

implants :يجري زرع المصادر المشعة الفتحات :Intracavitaryضمن األجواف–

لل ة .الطبيعية للجسمالطيجري غرس المصدر المشع ضمن النسيج : Interstitial الخالليالزرع –

.الورميالمصدر المشع في هذه الحالة : Surface plaqueالمطبقات السطحية –

فوق (ويوضع قرب على سطح الجلد plaqueمثبت على حامل خاص )skin surface lesionاآلفة المرضية

الجراحة– منطقة:Intraoperativeخالل بجوار المشع المصدر يوضع يوضع المصدر المشع بجوار منطقة :Intraoperativeخالل الجراحة.surgicallyالورم خالل العمل الجراحي

يوضع المصدر المشع ضمن األوعية : Intravascularضمن األوعية –. الدموية في موضع اآلفة أو بجوارها


Gynecologicalالمطبقات المستخدمة في األورام النسائيةapplicators

Fletcher Suit


Henschke type

Ring type


Nov. 09, 2014


Vaginal applicatorsالمطبقات المستخدمة في المهبل


Dual catheterالمطبقات المستخدمة في معالجة القصبات bronchus implant



Nov. 09, 2014


:مقدمةBrachytherapyتصنيف المعالجة اإلشعاعية عن قرب •

classification بحسب مدة الزرع:Tق i l t :Temporary implantزرع مؤقت–

يتعرض المريض للجرعة اإلشعاعية خالل فترة زمنية قصيرة بالمقارنة مع •.عمر النصف للمصدر المشع

يجري نزع المصادر المشعة من جسم المريض وذلك عند الوصل إلى •.الجرعة المطلوبة

دائم– Permanentزرع implant: :Permanent implantزرع دائم lifetime ofيتعرض المريض لجرعة إشعاعية طلية عمر المصادر المشعة•

the sources.. المصادر المشعة تبقى في جسم المريض حتى انتهاء التفكك اإلشعاعي•


:مقدمة

تصنيف المعالجة اإلشعاعية عن قرب بحسب طريقة شحن المصادر •source loading:

:Hot loadingالشحن الحار–يجري وضع المطبقات ضمن المريض وفي نفس الوقت يجري شحن •

. المصادر المشعة:Afterloadingالشحن الالحق –

في البداية يجري وضع المطبقات ضمن المريض وفي وقت الحق •ة ش ال ا ال يجري شحن المصادر المشعةش

manual afterloadingن يدويا حإما يتم الش–. automatic remote afterloadingأو يتم الشحن آليا–



Nov. 09, 2014


:مقدمة

: Manual afterloadingالشحن اليدوي •ر applicatorsفي المطبقاتيدويايجري شحن المصادر المشعة– ن وييجري بي ppي

منطقة (عقب زرعها في المكان المحدد cathetersأو القساطر .ويتم نزع المصادر المشعة يدويا عند انتهاء مدة المعالجة) الهدف

الشحن اليدوي للمصادر المشعة يؤدي إلى تعرض الطاقم الطبي –المصادر شحن عملية خالل اإلشعاع إلى التحميل بعملية يقوم الذي يقوم بعملية التحميل إلى اإلشعاع خالل عملية شحن المصادر الذي

.المشعة ونزعها أيضا


Manual afterloadingالشحن اليدوي



Nov. 09, 2014


:للمصادر المشعة Remote afterloadingالشحن اآللي

يجري شحن المصادر المشعة آليا بعد زرع المطبقات ويتم •التحكم به عن بعد حيث جرى تطوير العديد من أنظمة

fاآللالش l diال التي remote afterloading systemsاآلليالشحن.يجري التحكم بها بواسطة الحاسوب

كما أن . هذه التقنية تخفض من تعرض العاملين لإلشعاع•تساعد في تقديم العديد من الميزات اإلضافية غير المتاحة

:في الشحن اليدوي منها.زيادة عدد المرضى المعالجين بهذه التقنية –تخفض الجرعة اإلشعاعية التي يتلقاها العاملون–. ثباتية وإمكانية إعادة تكرار المعالجة–


Ir-192 for HDR• The high specific activity of Ir-192 (~9000Ci/g) makes it an

attractive source for use with high dose rates (HDR) are required .



Nov. 09, 2014


للمصادر المشعة Remote afterloadingالشحن اآللي

1970- 1990- 2000-Cobalt RALSTON Ir-192 RALS Cobalt RALSDiameter 3 mm Diameter 1.1 mm Diameter 1.1 mm


א א Remote afterloadingא



Nov. 09, 2014


للمصادر المشعة Remote afterloadingالشحن اآللي


:تصنيف المعالجة اإلشعاعية عن قرب

للمصادر المشعة Dose Rateبحسب معدل الجرعة •

• Low dose rate (LDR) (0.4 − 2 Gy/h)

• Medium dose rate (MDR) (2 − 12 Gy/h)

• High dose rate (HDR) ( > 12 Gy/h)


• High dose rate (HDR) ( > 12 Gy/h)


Nov. 09, 2014


PHOTON SOURCE CHARACTERISTICSميزات المصادر الفوتونية

.المصادر المشعة المستخدمة هي مصادر مغلقة•ى:المادة المشعة ضمن حاوية تعمل على• ل وي ن

.المحافظة على المادة المشعة–يمكن التعامل مع المصدر المشعة بمرونة أعلى خالل عملية –

source rigidityالشحن حيث يكون المصدر صلب ومتين يمتص غالف الكبسولة أشعة ألفا وأشعة بيتا التي تنبعث من –

التفكك لية ع خالل شع ال در sourceال decay .source decayالمصدر المشع خالل عملية التفكك



:األشعة المفيدة المنبثة عن المصدرات الفوتونية •.gamma decayالناتجة عن تفكك غاما Gamma raysأشعة غاما–

وأشعة الكبح Characteristic x raysاألشعة السينية المميزة –bremsstrahlung ناتجة عن :

.electron captureاألسر اإللكتروني •.internal conversionالتحوالت الداخلية •وینتج عن source capsuleالتفاعل بين اإللكترونات وغالف الكبسولة•

.X-Rayذلك أشعة سينية



Nov. 09, 2014



يتعلق بالعديد من Dosimetric characteristicsتحديد الجرعة •لالعوامل و

.Photon energyطاقة الفوتونات –.Half-lifeعمر النصف – Half-value layer in shieldingالثخن النصفي لمادة الكبسولة –

materials.Specific activityالنشاطية اإلشعاعية النوعية للمصدر المشع –

.Source strength) النشاط اإلشعاعي(شدة المصدر –.Inverse-square dose fall-offقانون التربيع العكسي –



المنبعثة عن المصادر Photon energy الفوتونطاقة تؤثر •:المشعة المستخدمة في المعالجة عن قرب في

ة اذ ال)iال(ال . ضمن النسج) Penetrationالمدى(النفاذية–.متطلبات الوقاية اإلشعاعية وتعين سماكة الدرع الواقي–

ال يتأثر كثيرا توزع الجرعة ضمن النسيج بالتبعثر الفوتوني من •ألنه يجري 300keVأجل الفوتونات ذات طاقة أعلى من

scatter build up ofتعويض ذلك بمنطقة التعزيز للجرعة dosedose.

ضمن النسيج يكون Tissue attenuationالتوهين اإلشعاعية •.keV 30ذو تأثير هام بالنسبة للفوتونات ذات طاقة أقل من



Nov. 09, 2014



Characteristics of common radionuclides used in brachytherapy

Nuclide Average Half life HVL in leadAKRΓ Λ

⎛ ⎞ ⎛ ⎞Nuclide Average Half-life HVL in leadphoton energy (mm)

(MeV)

Co-60 1.25 5.26 y 11 309 1.11Cs-137 0.66 30 y 6.5 77.3 1.11Au-198 0.41 2.7 d 2.5 56.2 1.13Ir-192 0.38 73.8 d 3.0 108 1.12

2Gy mGBq h

µ⎛ ⎞⋅⎜ ⎟⋅⎝ ⎠

-1

2 -1cGy h

cGy cm h⎛ ⎞⋅⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠


I-125 0.028 60 d 0.02 - -Pd-103 0.021 17 d 0.01 - -

Mechanical characteristics of brachytherapyالميزات الميكانيكية للمصادر sources

للمصادر المشعة من يتوفر عدد من النماذج واألشكال •:المستخدمة في المعالجة عن قرب ي

.Needles :(cesium-137)اإلبر –.Tubes :(cesium-137)أنابيب –Pellets :(cobalt-60 and cesium-137)كرات صغيرة الحجم –

,Seeds :(iodine-125, paladium-103, cesium-131, iridium-192بذور –

ld 198)gold-198)..Wires :(iridium-192)أسالك–



Nov. 09, 2014


الميزات الميكانيكية للمصادر

المصادر المشعة المستخدمة في المعالجة عن قرب هي •ضمن كبسولة عادة تكونsealed sourcesمصادر مغلقة

:مضاعفة وذلك من أجلجيد وكاف لحجب جسيمات ألفا وبيتا تدريعمن أجل الوصول إلى –

).الدرع(وضما عدم انبعاثها خارج الكبسولة .احتواء المادة المشعة –المشعة– المادة تسرب .منع تسرب المادة المشعة منع rigidity of theالحصول على مصدر مشع صلب وقوي –

source يمكن التعامل معه بشكل أفضل من الناحية العملية.


Source specificationموصفات المصادر

:مواصفات مصدرات أشعة غاما•

ا1 ال ف ال ا ال ا ك Rل f i k Reference air kermaمعدل كيرما الهواء المرجعي في الهواء 1.

rate in air (Ќair(dair) )air

.Air kerma strength SKشدة كيرما الهواء 2.

.Exposure rate in air XPمعدل التعرض بالهواء 3. ء3. هو ب رض posuل e ate a P

.Air kerma rate in air (Ќair(d) )airمعدل كيرما الهواء بالهواء 4.



Nov. 09, 2014


Gamma Source specificationمواصفات مصدرات أشعة غاما

Reference air kermaالهواء المرجعي في الهواء كيرمامعدل 1.

t i i (Ќ (d ) )rate in air (Ќair(dair) )air ICRU )reports الـجري تعريف هذا المقدار الفيزيائي من قبل •

No. 38 and 58 ( وهو معدل كيرما الهواء بالهواء عند مسافة. مع إجراء التصحيح الالزم للتوهين والتبعثر 1mمرجعية تساوي

.µGy.s-1وحدة القياس المستخدمة لهذا المقدار الفيزيائي هي •لمعدل كيرما الهواء هي SI unitوحدة القياس في الجملة الدولية•

أيي

Gy.s-1 ولكن من أجل مواصفات المصادر المشعة المغلقة المستخدمةمن أجل µGy.h-1في المعالجة عن قرب من المتعارف علية استخدام

من µGy.s-1و LDRالمصادر المشعة ذات معدل الجرعة المنخفض HDRأجل المصادر المشعة ذات معدل الجرعة العالي



Air kerma strengthشدة كيرما الهواء 2) SK : بحسبAAPM تعرف بالعالقة= ×& 2

K air airref ref( ( ))S K d d

µGy.m2.h-1هي وحدة القياس لشدة كيرما الهواء–

U بـيرمز لها اختصارا AAPM TG 43وبحسب توصيات–


U 1: وتساوي = µGy.m2.h-1 = cGy.cm2.h-1


Nov. 09, 2014



وهو معدل التعرض : Exposure rate in Airمعدل التعرض بالهواء 3)محددة نقطة عند غاما أشعة عن الناتج الهواء بالعالقةيوPف عرف عرف بالعالقة يو Pفي الهواء الناتج عن أشعة غاما عند نقطة محددة

:حيث–A : بالكوري مقاسةهي النشاط اإلشعاعي للمصدر المشعCi .–ΓXبوحدة مقاسا غاما Rمعامل m2 Ci-1 h-1.

2

*

dA X

PX Γ×=


ΓX معامل غاما مقاسا بوحدةR.m .Ci .h.–d هي المسافة بين المصدر والنقطة P

Exposure rate in Airمعدل التعرض بالهواء

SourceExposure rate

constant

Ion Chamber

Source1mCi

Source constant[R.cm2.mCi -1.h.-1]

Co-60 13.07

Au-198 2.35

Ir-192 4.69

Cs-137 3.26

I-125 1.46a


d = 1 m

Pd-103 1.48a

Ra-226 8.25 (R.cm2/mg.h)

(a) Unfiltered


Nov. 09, 2014


: The Exposureالتعرض اإلشعاعي ) 1(تذآرة

يعبر عن مقدار تفاعل : The Exposureالتعرض اإلشعاعي •.أشعة غاما أو األشعة السينية في الهواء

) موجبة أو سالبة(التعرض يعبر عن قياس الشحنة الكهربائية•في واحدة الكتلة من الهواء في الكهراطيسيةالتي تحدثها األشعة

.normal atmospheric conditionsالشروط النظامية للهواء SI systemيقاس التعرض في الجملة الدولية لوحدات القياس•

1:كولون/الجولبواحدة X unit = 1 C.kg-1 airحيثC X unit 1 C.kg 1:كولون/الجولبواحدة air حيثC هي متوسط الشحنة المودة في الهواء والتي تولد زوج ) كولون(

االلكترونشحنة . (eV 34واحد في الهواء والتي تساوي إيوني1.6x10-19C .(


: The Exposureالتعرض اإلشعاعي ) 1(تذآرة في الهواء γ أو أشعة xكمية التأين الذي تحدثه أشعة

ICRUICRU

)kg(C 1-⋅=dmdQX


• dQ : هي القيمة المطلقة لكافة الشحنات لأليونات المتحررة نتيجةفي حجم من الهواء ) γ أو أشعة x-أشعة(التعرض للفوتونات

.dmكتلته


Nov. 09, 2014


: The Exposureالتعرض اإلشعاعي ) 1(تذآرة التي تقابل ) γة أو أشع xأشعة ( المؤينةكمية األشعة : R الرونتجن

من الهواء الجاف 1kgزوجا من األيونات في 1.61x1015إحداث قدرها كهربائية شحنة ل تح الت ين النظا الشرطين في الشرطين النظامين والتي تحمل شحنة كهربائية قدرها ف

Q=2.58x10-4C

air of kg / C 10 x 2.58 R 1 -4=


: The Exposureالتعرض اإلشعاعي ) 1(تذآرة

1.34pair eV 34

epair 1 1 −=××== kgJ

ionion

kgC

dmdQunitX

air

– 1 Roentgen = absorbing energy of 0.00877 J.kg-1 (Gy)

– 1 Roentgen = 0.877 rad in dry air.

• 1 X unit = 3880 R,1 X unit 3880 R,

• 1 R = 2.58 x 10-4 C.kg-1

•



Nov. 09, 2014


:النشاط اإلشعاعي )2(تذآرة

ظاهرة طبيعة تؤدي إلى إصدار أشعة من بعض النشاط اإلشعاعي •:العناصر

. Bq البكرل:SIوحدة القياس في الجملة الدولية•GBq, MBqوحدة قياس صغيرة جدا لذلك يستخدم مضاعفاتها –

. Ciالكوري : وحدة القياس القديمة •

• 1 Ci = 3.7 x 10+10 Bqi

693.0 t×• 1 Ci = 37 GBq• 1Bq = 2.703x10-11 Ci


2/1. To eAA =

:النشاط اإلشعاعي )2(تذآرة 1 Curie (Ci) = 2.22 x 1012 disintegrations/min (dpm)

= 37 GBq 1 mCi = 2.22 x 10+9 dpm

37 MB

Radioactive decay equation:

693.0 t×= 37 MBq1 µCi = 2.22 x 10+6 dpm

= 3.7 X 10+4 Bq= 37 kBq

1 Becquerel (Bq) = 1 disintegration/s (dps) = 2 7 x 10-11 Ci

Ao- original activity T1/2 - half-lifet - elapsed time

2/1

693.0

. Tt

o eAA×

=


2.7 x 10 Ci= 2.7 x 10-5 µCi

1 GBq = 27 mCi1 MBq = 27 µCi1 kBq = 27 nCi


Nov. 09, 2014



وهو معدل Air kerma rate in airمعدل كيرما الهواء بالهواء 4)عرف بالعالقة يو Pكيرما الهواء في الهواء الناتج عن أشعة غاما عند نقطة محددة

&air air( ( ))K d

:حيث–Aapp : هي النشاط اإلشعاعي الظاهريapparent activity للمصدر

. MBq بالبكرل مقاسةالمشع –ΓAKR:معامل غاما في الهواءair kerma rate constant مقاسا بوحدة

2

*

))((d

Ad AKRapp

airairKΓ×

=


µGy.m2.MBq-1.h-1.–d :هي المسافة بين المصدر والنقطة P بالـ مقاسةm.

Air kerma rate in airمعدل كيرما الهواء بالهواء &air air( ( ))K d

Ion Chamber

SourceSource11GBqGBq


d = 1 m


Nov. 09, 2014


Air kerma rate in airمعدل كيرما الهواء بالهواء &a ir a ir( ( ))K d


Standard Imaging HDR1000Plus

air kerma rate constantمعامل معدل آيرما الهواء

NuclideDutreix et al (1982)ICRU Report 58 (1997)

0.05480.0559198Au

&air air( ( ))K d

0.3090.30660Co

0.0790.0772137Cs

--0.0337125I

--0.0343103Pd

0.11570.100 - 0.116192Ir

0.1970.2336 - 0.197226Ra (0.5 mm Pt) ( )


Values of Γδ for a number of radionuclides. Note that values in the literature may differ Somewhat depending on the source encapsulation.


Nov. 09, 2014


air kerma rate in airمعدل آيرما الهواء في الهواء

Activity Nuclide

37 GBq(1 Ci)

198Au 2.06860Co 11.322137Cs 2.856

125I 1.247103Pd 1.269192Ir 4 070


Values of Air Kerma rate from 37 GBq of radionuclides.

Ir 4.070226Ra (0.5 mm Pt) 7.289

Air-kerma Strength:العوامل التي تؤثر على توزع الجرعة•

.المسافة1.الداخل2 ن ه الت .التوهين الداخلي2..التوهين من غالف المصدر3.التبعثر 4.

09/11/201446 Osama Anjak


Nov. 09, 2014


ΓXو ΓAKRالعالقة بين •ΓAKR : معامل غاما في الهواءair kerma rate constant يعبر عنه

.µGy.m2.MBq-1.h-1بوحدة •Γ:الهواء ف التعرض Exposureمعامل rate constantعنه يعبر

XAKR CiGBqRGy Γ×=Γ −

−

1

1.8.236 µ

XAKR CiBqRGy Γ×

××=Γ −

−−

110

12

.107.3.10876.0

ΓX :معامل التعرض في الهواءExposure rate constant يعبر عنه.R.m2.Ci-1.h-1بوحدة

F th 60C i t


CiGBq.

hGBqmGy

AKR ..310

2µ=Γ

hCimR

X ..310.1

2

=Γ

For the 60Co isotope

:تمرین

من مصدر مشع من 50cmأحسب معدل كيرما الهواء بالهواء على مسافة . 100mCiإذا علمت أن النشاط اإلشعاعي للمصدر المشع يساوي 60-الكوبالت ويوب ي ع ر ي إل ن إ

من m 0.25ثم أحسب الجرعة التي يتعرض لها شخص يقف على مسافة 20minالمصدر المشع مدة

.mGy. h-1 for 1GBq at 1m 0.307يساوي60-معامل غاما للكوبالت


ي


Nov. 09, 2014


الحلd= 50cmالمسافة •

60-مصدر مشع من الكوبالت•

. 100mCiالنشاط اإلشعاعي للمصدر المشع يساوي •

؟أحسب معدل كيرما الهواء بالهواءأحسب الجرعة التي يتعرض لها شخص يقف على

؟20minمن المصدر المشع مدة m 0.25مسافة

mGy. h-1 for 1GBq at 1m 0.307يساوي60-معامل غاما للكوبالت

2

*

dA k

PK Γ×=

2113* )...(307.0)/(37)(10100 mhGBqmGyCiGBqCiK+−−− ×××


2))(50.0(()()()(

mqyq

PK =

1-*

mGy.h 4.5436=PK 6.058mGy34mGy.h 4.5436 1- =×=pK

تمرین؟؟؟؟

60-كوبالت نكليد من مشع صدرم إشعاعية معالجة مركز اشترى•يو عن الناتج الهواء كيرمامعدلاحسب .12kCiإشعاعينشاط ذو جورإ.cm80 مسافة على عالمش صدرالم هذا

50µGy.hr-1 الهواء كيرما معدل عندها يصيح التي المسافة أحسب•Γ = 0.307 mGy. h-1 for 1GBq at 1m.



Nov. 09, 2014


تمرین؟؟؟؟

من صدر مشع لم cm50الهواء على مسافة كيرماأحسب معدل بعد مضى شهرين على استيراده علما بأن نشاطه 192-اإليريديوم

.10Ciاإلشعاعي كان مساويا

T1/2=74.2day & Γak=0.113µGy.m2.MBq-1.h –1.


:حساب النشاط اإلشعاعي:א

GBqCi: نعلم أن 37010 =2ln

Tt⋅− :بتطبيق المعادلة نجد

2/1To eAA ×=

ج بيق ب

ش ا اإلش شاط ال

2.74693.060

370×−

×= eA


:النشاط اإلشعاعي بعد مضي شهرينA= 211.26 GBq


Nov. 09, 2014


:الهواء كيرماحساب معدل :א

2

*

dAK ak ×Γ= :بتطبيق المعادلة نجد

2d

*

22

3112*

)1050()(10211.26)...( 113.0

mMBqMBqhmGyK −

−−

×××= µ

ا ال ا ك ل


50cmat . 95.50 1−= hmGyK air:معدل كيرما الهواء

Specification of beta ray sourcesميزات مصدرات بيتا

المقدار الفيزيائي المستخدم من أجل مصدرات بيتا هو معدل •ي reference absorbed dose rate inالجرعة الممتصة في الماء

waterعند مسافة مرجعيةreference distance من المصدر.المشع

عموما تختلف المسافة المرجعية من مصدر آلخر ما بين •0.5 mm 2و mm تبعا للمصدر المشع .



Nov. 09, 2014


ةة واجملراعيةالتطبيقات السريرية CLINICAL USE AND DOSIMETRY

SYSTEMS

Gynecologyاألورام النسائية

بصورة رئيسية تطبق المعالجة اإلشعاعية ضمن األجواف •، جسم الرحم cervixفي معالجة سرطان عنق الرحم م مي م

uterine body والمهبل،vagina.تستعمل applicatorsيوجد نماذج عديدة من المطبقات •

من أجل تثبيت المصادر المشعة في الموضع المناسب .tumor volumeضمن الحجم الورمي

ك أ ال قا ط lأل b central tubeتتألف مطبقات الرحم من أنبوب مركزي •(tandem) جانبيتنوكبسولتين lateral capsules

(ovoids or colpostats).09/11/2014Osama Anjak56


Nov. 09, 2014


Gynecologyاألورام النسائية وموضع المطبقات Female anatomyتشريح الرحم •

في حال معالجة سرطان الرحم باستخدام جهاز الشحن remoteاآلل afterloading machine .remote afterloading machineاآللي

cervix

Bladder


Rectumapplicator

Female anatomyتشریح منطقة الحوض



Nov. 09, 2014



يوجد نماذج عديدة من المطبقات •applicatorsتستعمل من أجل

ال ف ة ش ال ا ال تثبيت المصادر المشعة في الموضعثالمناسب ضمن الحجم الورمي

tumor volume.تتألف مطبقات الرحم من أنبوب •

central tube (tandem)مركزيل اك lا l lateralجانبياتوكبسولتين

capsules (ovoids or colpostats).





Nov. 09, 2014



• The source train for treatment is composed of active (0 5 Ci) and dummy pellets to produce aactive (0.5 Ci) and dummy pellets to produce a train of 20 pellets for each of the three channels.

tandem


AP radiographs of cervix treatment

ovoid

Llateral radiographs of cervix treatment

dummy cobalt-60 pellets



Nov. 09, 2014




Pelvic irradiation portal in cervical cancer4-field box technique + Brachytherapy

4-field box techniqueBrachytherapy


Types of sourcesالمصادر المشعة المستخدمة

ه• ة ائ الن ا األ ف ا تخدا ا ة ش ال اد ال أكث أكثر المصادر المشعة استخداما في األورام النسائية هو •) Cs-137( 137-السيزيوم

غالبا يستخدم مصادر مشعة مختلفة الشدة وذلك من أجل •الحصول على توزع جيد للجرعة

االريديوم• أصبح اآللي للشحن الحديثة األجهزة 192-في 192في األجهزة الحديثة للشحن اآللي أصبح االريديوم)Ir-192 (شائع االستخدام.



Nov. 09, 2014



Cancer of the uterusأول حالة معالجة لسرطان الرحم ومنذ ذلك 226-باستخدام الراديوم1908كانت في عام م مي م

التاريخ جرى تطوير العديد من األنظمة لشحن المصادر .المشعة وحساب الجرعة اإلشعاعية

أكثر نظامين استعمال من أجل حساب الجرعة وشحن :المصادر المشعة في معالجة الرحم هما

تنظا1 Mانش h t t Manchester systemمانشيسترنظام1. ICRUنظام اللجنة الدواية لوحدات اإلشعاع والقياسات 2.

system .



على Manchester system مانشيسترتعتم نظام •ي: حساب الجرعة اإلشعاعي في أربع نقاط هي ع ي ي

) A )point Aالنقطة 1.

) B )point Bالنقطة 2.

rectum pointنقطة ضمن المستقيم 3.

. bladder pointنقطة ضمن المثانة4.



Nov. 09, 2014



يتم حساب مدة المعالجة باالعتماد •Aالنقطةعلى معدل الجرعة في

ة2ا ف ل أ أعلى فوهة2cmوموضعها superior to the cervicalالرحم

orifice (os) 2وcm جانب قناة lateral to the cervicalالرحم canal.

B3النقطة 3cmتبعدBالنقطةيحدد موضع•عندما يكون Aإلى جانب النقطة

القناة الرحمية غير مزاحة





Nov. 09, 2014





تعتمد على موضع المصادر المشعة point Aبما أن النقطة •عأكثر من اعتمادها على البنية التشريحية فمن الممكن أن تقع

.داخل الورم أو خارجهقناة الرحم the tandemإذا أزاح المطبق المتوسط •

central canal النقطة فإنA سوف تتحرك مع القناة في cm 5تبقى ثابتة في موضعها وعلى بعد Bالنقطة حين أن

ط ت ال الخط من الخط المتوسطن



Nov. 09, 2014


Gynecologyاألورام النسائية نظام المجراعية لألورام النسائية •

Gyneacological dosimetry قبل من به ICRUالموصى (Report ICRU (Reportالموصى به من قبل

يعتمد على توزع الجرعة اإلشعاعية (38في منطقة الورم أكثر من اعتماده على

.الجرعة في موضع محدد عند مستوي Gy 60الجرعة تساوي •

المعالجة تطبيق عند المرجعي الجرعة المرجعي عند تطبيق المعالجةالجرعةوهذا يتطلب . LDR treatmentsبتقنية

Gy isodose 60تعين خط الجرعة reference volume.


Gyneacologicalالمطبقات المستخدمة في األورام النسائيةintracavitary applicators

من Vaginal applicatorsتستخدم المطبقات المهبلية •األورام الممتدة من عنق الرحم إلى قبة المهبل تشعيعأجل مع م

vaginal vaultأكثر األنواع استخداما في معالجة األورام النسائية هو •

Fletcher-Suit-Delcos system والذي يتألف من.ovoidsومطبقان جانبيان tandemمطبق متوسط ت تق قاالك ط لل ا ال ا ت اال باالختيار المناسب للمطبقات ومن الجرعيمكن تقنيين توزع•

خالل إزاحة المصادر المشعة ضمن المطبق المتوسط tandem والكبسولتينcolpostats



Nov. 09, 2014


Gyneacologicalالمطبقات المستخدمة في األورام النسائيةIntracavitary applicators

MANCHESTER

FLETCHER-SUIT

TANDEM-RING


HENSCHKE

TANDEM-RING

CT/MR COMPATIBLE

Cervixالمطبقات المستخدمة في األورام النسائية Applicators



Nov. 09, 2014



Rectal and bladderمراقبة جرعة المستقيم والمثانة•dose monitoring:

المثانةمن الهام جدا معرفة الجرعة التي يتعرض لها كل من –حيث أن من الشائع تعرض جزء من المستقيم والمثانة المستقيمو

لجرعة عالية من اإلشعاعيجب وضع المطبقات بشكل يحافظ على جرعة المستقيم والمثانة –

as low as possibleبأقل حد ممكن الوصول إلية pإمن أجل إزاحة األعضاء surgical gauzeيستخدم غالبا الشاش •

. بعيدا عن المطبقات critical structuresالحساسة



Rectal and bladderمراقبة جرعة المستقيم والمثانة•dose monitoring:

يمكن قياس الجرعة التي يتعرض لها المستقيم والمثانة باستخدام –In vivo dosimetryأدوات قياس الجرعة

miniature ionization chambersالتأين صغيرة الحجم حجيرات•scintillation detectors ومضانية كواشف•MOSFET dosimeters نواقلمقاييس جرعة أنصاف •

ممكن– حد بأقل والمثانة المستقيم جرعة عل المحافظة أجل من أجل المحافظة على جرعة المستقيم والمثانة بأقل حد ممكن من surgicalيجب استخدم الشاش as low as possibleالوصول إلية

gauze من أجل إزاحة األعضاء الحساسةcritical structures بعيدا عن المطبقات



Nov. 09, 2014



Rectal and bladder doseمراقبة جرعة المستقيم والمثانة•monitoring:


المعالجة عن قربالزرع ضمن النسج

Interstitial brachytherapyy py


Nov. 09, 2014


interstitial brachytherapyالمعالجة عن قرب ضمن النسج

diseased tissueيتم زرع المصدر المشع ضمن النسج المصابة •مباشرة

ة ل ل ة ل ل فيما يخص زمن المعالجة يوجد نوعين لهذه التقنية •..... ).أورام الثدي، ( Temporaryالزرع المؤقت –... ).أورام البروستات ( Permanentالزرع الدائم –

فيوجد source loadingبالنسبة لطريقة شحن المصادر المشعة •:ثالثة طرق

ا ال iال l di .Direct loadingالشحن المباشر–. Manual afterloadingالشحن اليدوي –Remote afterloadingالشحن اآللي –



تصنع المصادر المشعة المستخدمة في الشحن المباشر على •شكل

needlesإبر– needlesإبر– wiresأسالك –.seedsبذور –

:تتألف تقنية التحميل الالحق من مرحلتين• ستيل الستالسمن (cm apart 2-1)يتم إدخال إبر : المرحلة األولى–

stainless-steel needles 2-1في الورم بفاصلcmة غ ال اإل ض ة ش ال ا ال ش ة الثان ة ال المرحة الثانية يجري شحن المصادر المشعة ضمن اإلبر المغروسة –

الحاقن اآللي (في الورم أول وصل اإلبر مع جهاز الشحن اآللي حيث يمكن التحكم آليا ) afterloading machineللمصادر المشعة

. بشحن المصادر المشعة



Nov. 09, 2014



Manual afterloadingالشحن اليدوي : معالجة الثدي•



Manual afterloadingالشحن اليدوي •

• Cathetersfl bl


– flexible

– open and closed end available

– often introduced into tissue via an open end needle skin


Nov. 09, 2014



afterloading machineالحقن اآللي للمصادر المشعة •

• HDR afterloading machine uses an Ir-192 source and 18 catheters.

• Typical initial


• Typical initial source activity is 3.7x1010 GBq (10Ci).


اآللي للمصادر المشعة شحنال

• HDR afterloading machine uses an Ir-192 source and 18 catheters.

• Typical initial


• Typical initial source activity is 370 GBq (10Ci).


Nov. 09, 2014



-preجرى تطوير العديد من أنظمة تخطيط الجرعة •planning dosimetry systems ممن أجل االستخدام

يعتمد جميعها على على جداول الجرعة الكلية السريري.التي يتعرض لها المريض كتابع للمساحة أو الحجم المعالج

:األنظمة المنتشرة واألكثر استعماال•.Patterson-Parker (Manchester) system مانشيسترنظام –

Qالظا i b ( i l) .Quimby (Memorial) systemميموريالنظام–.Paris systemنظام باريس –



.Patterson-Parker (Manchester) system مانشيسترنظام متجانسة• جرعة تقدي هو النظا هذا من uniformالهدف uniformالهدف من هذا النظام هو تقديم جرعة متجانسة •

dose )في الحجم الورمي ) ضمن مجال الجرعة الموصوفة.المعالج

distributedيتوزع المصادر المشعة بشكل غير متجانس •non-uniformly بحيث يتركز شدة . وبإتباع قواعد محددة ع

peripheryالمصادر المشعة على المحيط الخارجي للورم of the target volume.



Nov. 09, 2014



.Patterson-Parker (Manchester) system مانشيسترنظام يالمستخدمة تعطي الشدة التراكمية Patterson-Parker tablesجداول •

التي نحتاجها cumulative source strengthللمصادر المشعةبتطبيق معامالت الحديثة ووحدات cGy 900للوصول إلى جرعة

:القياس كتابع.Area for planar implantsللمساحة في مستوي الغرس –.Volume for volume implantsللحجم في الحجم المغروس –

patientإذا كانت المصادر المشعة قريبة من سطح جسم المريض •surface وإذا لم . يمكن في هذه الحالة تحديد حجم منطقة الزرع مباشرة

.تكن كذلك، فيتم تحديد المنطقة باستخدام األشعة السينية



Patterson-Parker tablesجداول يتم ترتيب المصادر :Single planeالزرع في مستوي واحد– ي ي gزرع pر ر م

ويتم حساب . cm 1المشعة لمعالجة منطقة من النسج سماكتهاعن مستوي cm 0.5الجرعة بحيث يتعرض المستوي الذي يبعد

prescribedللجرعة المطلوبة source planeالمصادر المشعة dose .

تستخدم هذه الطريقة من أجل : Double planeالزرع بمستويين–ويجري تقسم . cm 2.5و cm 1معالجة منطقة سماكتها ما بين

. شدة المصادر المشعة بين مستويا الزرع



Nov. 09, 2014



Quimby (Memorial) system ميموريالنظام uniformعلى التوزع المتجانس Quimby systemيعتمد نظام•

distribution ويتم قبول التوزع غير .لشدة المصادر المشعة target volumeللجرعة في منطقة الهدف non-uniformالمتجانس

بحيث ال تزيد الجرعة في مركز الهدف عن الجرعة المحددة في ).peripheryالحد الخارجي (الوصفة الطبية على حافة الورم

Quimbyنحصل على قيم الجرعة من جداول خاصة بهذا النظام •tables .والتي تحدد لنا الحد األدنى للجرعةminimum dose في

. منطقة الهدف



Paris systemنظام باريس ويستخدم نظام باريس من أجل الزرع في مستوي واحد أو • و وي ي زرع جل ن ريس ب م م ي

.single and double plane implantsالزرع في مستويينDouble plane

Single plane


Triangles Squares


Nov. 09, 2014



:Paris systemنظام باريس .لألسالك central planeيتم حساب الجرعة في المستوي المركزي •مرجعية لحساب الجرعة في (Basal Points)يتم تحديد مجموعة من النقط•

المستوي المركزيوتكون الجرعة فيها ) المشعة(هي تلك النقط التي تقع بين األسالك Basal Pointsالنقط المرجعية –

lowest doseالنقط المحيطة أقل جرعة بالمقارنة مع الجرعة في

المصادر المشعةالنقط المرجعية Basal Points


Wires

Central plane


:Paris systemنظام باريس

النقط المرجعية lBasal Points

Two plane, triangles

النقط المرجعية Basal Points


Two plane, squares


Nov. 09, 2014


interstitial brachytherapyالمعالجة عن قرب ضمن النسج :Paris systemنظام باريس

5.0

3.0

6.0

4.0

5.0

3.0

6.0

4.0

1 2 3 4 5 7 406 8 10 20 30 50

Distance mm

1.00

2.0

0.80

0.60

0.40

0.20

0.10

1.00

2.0

0.80

0.60

0.40

0.20

0.10


0.03

0.08

0.04

10

0.06

0.02

0.01

0.03

0.08

0.04

10

0.06

0.02

0.01

1 2 3 4 5 7 406 8 10 20 30 50

0

10

Iridium-192 wire length 60mm

AKR 1μGyh-1m2


Paris systemنظام باريس ريس:القاعدة العامة لنظام باريس • ب م

يجب أن تكون المصادر المشعة خطية ويجب أن تكون متوازية –.عند الزرع

مراكز كافة المصادر المشعة يجب أن تكون في مستوي واحد –) المستوي المركزي(

كافة مع متطابقة متجانسة المشعة المصادر شدة ن تك أن يجب يجب أن تكون شدة المصادر المشعة متجانسة ومتطابقة مع كافة –.المصادر المغروسة

.المصادر المتجاورة يجب أن تكون متساوية البعد فيما بينها –



Nov. 09, 2014



Paris systemنظام باريس يستخدم نظام باريس من أجل الزرع في مستوي واحد أو الزرع في •

iت l d d bl l i l t .single and double plane implantsمستويين


أنظمة الحقن اآللي

Remote afterloading systems


Nov. 09, 2014


Remote afterloading systemsأنظمة الحقن اآللي

تستخدم أجهزة الحقن اآللي للمصادر المشعة في كل من •أو Intracavitaryالمعالجة اإلشعاعية ضمن األجوافInterstitialالمعالجة اإلشعاعية ضمن النسج

يوجد ثالثة أنواع مختلفة من هذه التجهيزات، وقد صنفت •: تبعا لمعدل الجرعة اإلشعاعية على النحو التالي

.LDR (low dose rate)معدل الجرعة منخفض –.HDR (high dose rate)معدل الجرعة عال –. PDR (pulsed dose rate)معدل الجرعة نبضي –


Remote afterloading systemsأنظمة الحقن اآللي :الميزات التقنية

:تساعد أجهزة التحميل اآللي في• safe to house the radioactiveتخزين المصادر المشعة بشكل آمن –

source.ضمن حاوية خاصة. وي ن single or)تحوي مصدر مشع واحد أو عدد من المصادر المشعة –

multiple).آليا بواسطة وحدة تحكم ) شحن المصادر المشعة(يجري التحكم بالتشغيل –

.Remote operating consoleمستقلة Sourceمزودة آلية ميكانيكية من أجل التحكم بالمصدر المشع وحركته –

control and drive mechanism.)10Ci(أمكن استخدام مصادر مشعة عالية النشاط اإلشعاعي • ي إل ي ر م )(ن

من أجل تحميل المصادر المشعة guide tubesيتوفر معها أدوات خاصة–وضبطها بالمكان الصحيح أثناء التحميل باإلضافة إلى المطبقات التي تزرع

.ضمن الجسم Treatment planningيوجد نظام حاسوبي من أجل دراسة خطة المعالجة–

computer 09/11/2014Osama Anjak98


Nov. 09, 2014


Remote afterloading systemsأنظمة الحقن اآللي

وحدة تحكم مستقلة Remote operating

console

تخزين المصادر المشعة بشكل

آمنsafe to

نظام حاسوبي من أجل دراسة خطة المعالجة

Treatment planning computer

safe to house the radioactive

source


Remote afterloading systemsأنظمة الحقن اآللي :المصادر المشعة

:أكثر المصادر المشعة استخداما في أنظمة الحاقن اآللي•– Co-60; Cs-137; Ir-192

أ من أكثر المصادر المشعة انتشارا في 192-يعتبر االريديوم•:الوقت الحالي

.أشعة عاما متوسطة الطاقة –.النشاط اإلشعاعي النوعي عال–.(d 73.8)عمر النصف قصير –

في كل من LDR and HDRتستخدم أجهزة الحقن اآللي •أو Intracavitaryالمعالجة اإلشعاعية ضمن األجواف

Interstitialالمعالجة اإلشعاعية ضمن النسج



Nov. 09, 2014


Remote afterloading systemsأنظمة الحقن اآللي :HDRالميزات والمساوئ

:HDR machinesأجهزة التحميل آلي Advantagesميزات •.Optimization of dose distributionتوزع مثالي للجرعة اإلشعاعية –

ة ال لل لة ط ة لفت ض ال تا ال . ال يحتاج المريض لفترة طويلة للمعالجة–.Treatment on outpatient basisال تتطلب اإلقامة في المشفى •

.عدم تعرض العاملون لإلشعاع–

:Disadvantagesالمساوئ •.يوجد شكوك في فعالية هذه التقنية من حيث التأثيرات البيولوجية –.مصدر كامن للحوادث اإلشعاعية عالية الخطورة –


ور ي ي إل و ن رخاصة (عالية الضرر serious errorsمصدر كامن لألخطاء –

).للمريض..Increased staff commitmentتزيد من األعباء على العاملين –

:المعالجة بتقنية الزرع الدائم

تعتبر المعالجة عن قرب أحد تقنيات المعالجة المعتمدة في •م earlyمعالجة أورام البروستات وخاصة الحاالت المبكرة

stage prostate cancer .(غدة البروسات في منطقة الحوض عند الذكور تتوضع•

.cc 40- 35حجم غدة البروستات الطبيعية يتراوج–


Male pelvic anatomy


Nov. 09, 2014


:المعالجة بتقنية الزرع الدائم

المثانة

البروستات

االحليل المستقيم

عظم العانة


Male pelvic anatomy

:المعالجة بتقنية الزرع الدائم في البروستات

: prostate cancerتقنيات معالجة أورام البروستات•.Surgeryالجراحة – gر y External beam radiotherapyالمعالجة اإلشعاعية الخارجية –

(84Gy-65)حيث تكون الجرعة قد تصل( Brachytherapyالمعالجة اإلشعاعية عن قرب –

). 144Gyالجرعة إلىللمعالجة– باإلضافة الثالثة المعالجة تقنيات بين الجمع يمكن الجمع بين تقنيات المعالجة الثالثة باإلضافة للمعالجة يمكن

.الكيميائية



Nov. 09, 2014



:تطبق المعالجة بتقنية المعالجة عن قرب •مكمعالجة أساسية حيث يتم استخدام تقنية الزرع الدائم لمصادر – ع م م

والتي ) I-125 or Pd-103مثل(مشعة ذات عمر نصف قصير).30keV(يصدر عنها أشعة غاما منخفضة الطاقة

. 144Gyالجرعة اإلشعاعية •كمعالجة متممة للمعالجة اإلشعاعية الخارجية وذلك بتطبيق جلسة –

واحدة أو عدد من جلسات المعالجة بالمصادر المشعة بتقنية HDR.

• EBT (45Gy) + Implant Boost• Seed Implant (108Gy)• HDR Implant (16.5Gy/3)



Primary treatment with iodine-125 seeds

Boost treatment with HDR remote afterloader



Nov. 09, 2014



تطبق المعالجة بغرس مصادر مشعة •( I-125مثل(ذات عمر نصف قصير

or Pd-103(بشكل دائمpermanent implantation والتي يصدر عنها

).30keV(أشعة غاما منخفضة الطاقة يتم تطبيق هذه التقنية من المعالجة في •

ال الجة ال أن حيث كبرة ال الحاالت المكبرة حيث أن المعالجة الالحاالتتشمل امتداد الورم خارج غدة

.البروستات


:المعالجة بتقنية الزرع الدائم في البروستات:اختيار المصادر المشعة من أجل الزرع الدائم

إن الحصول على نكليدات مشعة من مصدرات الفوتونات •م والبالدينيومiodine-125بطاقة مخفضة مثل اليود

palladium-103 مكن المعالجين من تطبيق تقنية الغرسالدائم في البروستات

أي أقل (d 17)ذو عمر نصف [ 103-البالديوميعطي •جرعة إشعاعية أعلى وهذا يساعد في ] (d 60)من اليود

الن ة ري را األ treatingالجة fast growing high treating fast growing highمعالجة األورام سريعة النموgrade tumours



Nov. 09, 2014


מ א א א א א Isotopes in useא

• Iodine 125: 144Gy (125I)– Half Life = 60 days

• Palladium 103 : 108Gy - 103PdHalf Life = 17 days dose rate about 2 5

y

– Energy = 28 keV

– TVL lead = 0.08mm


• Half Life = 17 days - dose rate about 2.5 times larger than for I-125

• Energy = 22 keV• TVL lead = 0.05mm

Physical characteristics of 125I radionuclideالميزات الفيزیائية Electron captureباألسر االلكتروني excited stateينتقل إلى سوية اإلثارة : نمط التفكك•

.125Teويتحول إلى وبالتحول الداخلي ) %7(بإصدار فوتونات غاما De-excitationتنتقل إلى الحالة غير المثارة •

)( internal conversion )93%.(.يصدر أشعة سنية عقب األسر اإللكتروني والتحول الداخلي•, )0.25( 31.4, )1.15( 27.4): وعدد الفوتونات بكل تفكك(عنه keVطاقة الفوتونات الصادرة •

35.5 )0.067(1.4: متوسط عدد الفوتونات بكل تفكك•

.يومHalf life :59.4العمر النصفي• ي يومر): مصدر نقطي(معدل التعرض ومعدل كيرما الهواء •

– ( Γδ)χ =1.51 R cm2m C i- 1h - 1

– (Γδ)χ = 0.0358 µGy m2MBq-1h-1

– =1.32 cGy cm2 mCi-1h-1

– =1.00 cGy cm2U-1h-109/11/2014Osama Anjak110


Nov. 09, 2014


(The decay of I-125)125-تفكك اليود

I 125 (T 59 4 d )

γ ray, 35.5 keV

Te-125

I-125 (T1/2= 59.4 days)

100% EC


Te 125

I-125اليود .and 6711 6702: تجاریا هما متوفران نموذجانأآثر •ليست واحدة في جميع االتجاهات حول البذرة توزع الجرعة اإلشعاعية •

anisotropic في نهایة البذرة التيتانيومویعود ذلك إلى وجودtitanium end eldswelds.



Nov. 09, 2014


מ Pd-103 א. يوم 17: عمر نصف قصير•مع إصدار electron captureباألسر اإللكتروني Pd-103 الـيتفكك •

keV 23 ~ 20فوتونات أشعة سينية بطاقة ب ي ي و و


ليست واحدة في فإن التدفق الفوتوني self absorptionبسبب التوهين الذاتي •.highly anisotropicجميع االتجاهات

מ Pd-103 א

I-125كبديل لليود 1990في مطلع Pd-103 ديومالبال نكليدأدخل •ض ائ ال تاتللغ ال . البروستاتللغرس الدائم ضمن

biologicيفضل في الزرع الدائم من ناحية التأثير البيولوجي •

advantage لكون تناقص أسرع في معدل الجرعةfaster dose rate



Nov. 09, 2014


Physical characteristics of 103Pdالميزات الفيزیائية radionuclide Electron captureباألسر االلكتروني excited stateينتقل إلى سوية اإلثارة : نمط التفكك•

.103Rhويتحول إلى internalبإصدار فوتونات غاما وبالتحول الداخلي De-excitationتنتقل إلى الحالة غير المثارة •

conversion ..يصدر أشعة سنية عقب األسر اإللكتروني والتحول الداخلي•)125(. 23.0, )656(. 20.1): وعدد الفوتونات بكل تفكك(عنه keVطاقة الفوتونات الصادرة •0.8: متوسط عدد الفوتونات بكل تفكك•

.يوم Half life :16.97العمر النصفي•الهواء• كيرما ومعدل التعرض نقطي(معدل ):مصدر ): مصدر نقطي(معدل التعرض ومعدل كيرما الهواء

– ( Γδ)χ =1.48 R cm2.mC i- 1h - 1

– (Γδ)χ = 0.0350 µGy.m2MBq-1h-1

– = 1.296 cGy.cm2 mCi-1h-1

– = 1.00 cGy cm2U-1h-1


Cs-131 מא

Cesium -131 (131Cs) radioactive seed: المشع النكليد•

)2004 في معالجة البروستات استخدم(. يوم 9.69: عمر نصف قصير•اإللكترونCs-131اليتفكك• electronباألسر captureإصدار مع Csالـيتفكك مع إصدار electron captureباألسر اإللكتروني131

keV 29 ~طاقة متوسط فوتونات أشعة سينية



Nov. 09, 2014


Physical characteristics of 131Csالميزات الفيزیائية radionuclide

Electron captureباألسر االلكتروني excited stateينتقل إلى سوية اإلثارة : نمط التفكك•.103Rhويتحول إلى

المثارة• غير الحالة إل الداخلDe-excitationتنتقل وبالتحول غاما فوتونات internalبإصدار Deتنتقل إلى الحالة غير المثارة excitation بإصدار فوتونات غاما وبالتحول الداخليinternal conversion .

.يصدر أشعة سنية عقب األسر اإللكتروني والتحول الداخلي• ) 33.562 ,(%38.9)29.782 ,(%21.1)29.461 ,(%8.6)4.11طاقة الفوتونات الصادرة •

3.63%), 33.624(7.02%), 4.419 (2.13%) keV .يوم Half life :9.689العمر النصفي•اإلشعاعية• الجرعة :متوسط :متوسط الجرعة اإلشعاعية•

– Average Dose Rate Constant=1.059 cGy cm2U-1h-1


Cs-131 מא

.125I103Pdא131Csאא•

אמ• א 131Csא )(א

אמ .125I103Pdא

א131Csא• א א


א ، אמ א מ homogeneous doseא

distribution אא.


Nov. 09, 2014


IsotpeHalf-Life

(days)Energy(keV)

90% Dose(days)

Initial Dose Rate(*)

(cGy/hr)

Total Dose(Gy)

biologically effective doses

(Gy)

Cs-131 9.7 30.4 33 30 115 112

Pd-103 17 20.8 58 7 124 115

I-125 59.4 28.5 204 20 145 111((*) at the prostate surface)

09/11/2014 Osama Anjak 119

מ א 40ccא

IsotopeTotal Activity for Monotherapy

DoseCs-131 115 Gy 164 U 257 mCi 90 seedsPd 103 125Gy 175 U 135 mCi 120 seedsI-125 145Gy 39.4 U 31 mCi 100 seeds

IsotopeTotal Activity for Boost (EBRT 40-45Gy)

Dose

09/11/2014 Osama Anjak 120

Cs-131 85Gy 126 U 198 mCi 70 seedsPd 103 100Gy 142 U 110 mCi 100 seedsI-125 110Gy 29.2 U 23 mCi 75 seeds1 U = µGy.m2.h-1 = cGy.cm2.h-1


Nov. 09, 2014


:المعالجة بتقنية الزرع الدائم في البروستات:تقنية غرس المصادر المشعة

يوجد طريقتان من أجل غرس المصادر المشعة جراحيا في •:غدة البروستات

.1Transperineal (closed)

.2Retropubic (open)األمواج فوق Transperinealيستخدم في الطريقة األولى •

من أجل االستدالل على ultrasound guidanceالصوتيةموضع الغرس

أصبحت هذه التقنية األكثر انتشارا وذلك لكون العمل يتطلب •يوم واحد وال يحتاج المريض إلى إقامة في المستشفى

outpatient one day procedure .09/11/2014Osama Anjak121


غرس المصادر المشعة جراحيا في غدة البروستات •Transperinealبتقنية



Nov. 09, 2014


א מ א א א :אא :א



Ultrasound Guided ImplantGuided Implant Procedure



Nov. 09, 2014


:المعالجة بتقنية الزرع الدائم في البروستات:الجرعة اإلشعاعية والمتابعة بعد الغرس

عقب الغرس بأسبوعين أو ثالثة يتم إجراء تصوير طبقي •CT imagingمن أجل:

يمكن أن يحدث (تقيم الحالة وتعقب وضع البذور المغروسة –).هجرة للبذور المغروسة من مكانها

). تناقص في الحجم(تقيم حجم الغدة –إعادة حساب الجرعة وفق مخطط توزع الجرعة باالعتماد على –

التي األولية الحسابات مع النتائج ومقارنة الطبقي ي التصوير ي ألو ب ع ج ر ي و ب وير .pre-implant dose distributionsأجريت قبل الغرس




Post CT planning = establishing the actual dose distribution


Nov. 09, 2014




CT post-planning after 4 weeks

المعالجة عن قرب Eye plaquesالمطبقات العينية


Nov. 09, 2014



أكثر Intraocular melanomaالعينية الميالنوماتعبر •. األورام شيوعا في األورام التي تصيب العين عند البالغين

العين مشيمة غالف على theوتنشأ choroid (choroidal the choroid (choroidalوتنشأ على غالف مشيمة العينmelanoma)

الطريقة التقليدية التي كانت متبعة في المعالجة هي الجراحة •enucleation (surgical eye removal)

:الطريقة الحالية األسهل هي االعتماد على المعالجة اإلشعاعية•بتطبيق المعالجة اإلشعاعية الخارجية باستخدام األشعة السينية عالية –

highالطاقة energy x raysنة ش ال ات ال chargedأ chargedأو الجسيميات المشحونة high energy x raysالطاقةparticles.

والتي تعتمد على مصادر مشعة ) غرس مؤقت(المعالجة عن قرب –eye plaqueمثبتة على المطبقات العينية seedsعلى شكل بذور



Intraocular melanomaالعينية الميالنوما•



Nov. 09, 2014



Eyeتوضع المطبقات العينية المحملة بالمصادر المشعة •plaque loaded with radio-active seeds على السطح

اش ال ق ف لل ا .الخارجي للعين فوق الورم مباشرةال

قوسيةمن البالستيك الناعم حشوةتتألف مطبقات العين•الشكل عليها عدد من األخاديد تثبت ضمنها المادة المشعة ثم

تغطى بسطح محدب ذو شكل منسجم مع التقوس09/11/2014Osama Anjak131


على التخلص ] مقدار مقبول من الجرعة اإلشعاعية[تعمل األشعة •من الورم دون أية تأثير على البنية التشريحية أو الوظيفية للنسج

.normal ocular tissuesالسليمة في العينمن أحد تقنيات المعالجة من أجل التخلص هي المعالجة اإلشعاعية للعين •

أورام العين، باستخدام األشعة الموضعية، حيث يتم تحديد الورم ويوضع النظير المشع فوقه مباشرة بدقة بالغة حتى ال يؤثر على األنسجة السليمة

حول العين، ويظل آذلك بدون أن يسبب أى آالم لمدة أيام قليلة، حتى يعطى الجرعة المطلوبة للورم آامال، ثم تتم إزالة النظير المشع ويخرج

ال ف ف تشفال ال


المستشفى،المريض فى نفس اليوم منللمريض أن يتعامل بدون خوف من اإلشعاع على األهل واألقارب، يمكن •أشهر، حيث يبدأ الورم 6: 4آثار العالج على الورم بعد حوالى من يبدأ •

من % 10وفى حوالى % 90باالنكماش تدريجيا بمعدل شفاء يفوق الحاالت قد يحتاج المريض إلى عالج تكميلى عن طريق العالج الحرارى

.للسيطرة الكاملة على الورم


Nov. 09, 2014



أكثر المصادر المشعة استخداما في معالجة األورام العينية هو •.mCi 1ذات نشاط إشعاعية125-اليودبذور

من 24إلى 7يتراوح عدد البذور ضمن المطبق الواحد مابين • 12mmما بين plaque diametersأجل المطبقات قطرها

.20mmإلى أما الجرعة التي Gy/h 1معدل الجرعة في هذه الحالة حوالي•

i i dال ال ا ل أ prescription doses يجب أن يتعرض لها الورم العيني. 100Gyفهي



أكثر المصادر المشعة استخداما في معالجة األورام العينية •Eγ(125-اليودهو بذور 28keV( ذات نشاط إشعاعية )γ(

.1mCiللبذرة الواحدة حواليالمصادر األقل استخداما تعتمد على إصدار جسيمات بيتا •

وحديثا يستخدم strontium-90/ittrium-90مثل ruttenium-106.



Nov. 09, 2014



the relative thickness of the 106Ru applictors made by BEBIG, the 125I (or 103Pd) plaques used by the COMS, and the Eye Physics plaques



• Circular seed pattern Approx. 20 mm diameter 31 seed slots Seeds are glued into slots using cyanocaylate or dental acrylic

• Can be steam sterilzed in an autoclave using 4 minute flash cycle at time of surgery. • Similar to a COMS 20mm in diameter but less than 2 mm thick 2 suture eyeletsSimilar to a COMS 20mm in diameter but less than 2 mm thick 2 suture eyelets

Standard set includes an 18K gold plaque and a suture template. • Solid dummy plaques are available by special order. • Dummy plaques and suture templates are made of gold plated brass. The dummy

plaques are drilled with a small hole to distinguish them from the 18K gold plaques. • Price varies with the cost of gold at time of purchase and style of suture template

or dummy plaque: approx. $1900



Nov. 09, 2014




Dose vs Distance for Beta and Gamma sources

P-32Ir-192



Nov. 09, 2014


المعالجة عن قرب

أل معالجة األوعيةل Intravascular brachytherapy

المعالجة عن قرب Intravascular brachytherapyمعالجة األوعية

معالجة ) غرس دائم أو مؤقت( المؤينمن تطبيقات اإلشعاعي •:األوعية الدموية

هناك احتمال القسطرة الوعائيةعقب فتح الوعاء المغلق من خالل إجراء • +%40(قوي إلعادة انسداد الوعاء أي معاودة حدوث تضيق وعائي بمعدل

).بعد ستة أشهر من القسطرة



Nov. 09, 2014



لوحظ أن اإلشعاع يساعد في الحد •من نمو الخاليا وبالتالي له تأثير

قوي على

أو 192Irتستخدم منابع غاما مثل • ,32P, 90Sr/Yمنابع بيتا مثل

188Re



: بيتا مصادر•ج. لها مجال محدود ضمن النسج•. أكثر أمانا من جهة الوقاية اإلشعاعية•. ذات حجم صغير•

(90Sr) لمصدرمسار


Beta-Cath™ System (Novoste)المشع المصدرنقلقسطار


Nov. 09, 2014



أشهر بعد المعالجة 6

خالل المعالجة

Pre-PTCA


Post-PTCA


:الصفات المميزة والهامة في الزرع ضمن األوعية•، أشعة بيتا gamma ray، أشعة غاما electronic x rayأشعة سينية: المصدر المشع–

. positron بوزيترونات، )electronإلكترونات(ال لل ا ال كل اdذiلكةال ةllك كة شبكة معدنية ، pellet، كرات seed، بذورwireسلك:ةالشكل الفيزيائي للمصدر المشع–

metallic stent.:Method of radiation deliveryطريقة التطبيق •

.تحميل يدوي أو آلي للمصدر المشع–.Syringe and inflatable balloonو استخدام بالون بالمحقن–Radioactive stent شبكة –

:المشعةالنكليدات• :المشعةالنكليداتiridium-192; ittrium-90; strontium-90/ittrium-90 :يستخدم : التحميل اآللي – xenon-133; rhenium-186; rhenium-188:باستخدام البالون– radioactive stent :phosphorus-32; vanadium-48الشبكة باستخدام–



Nov. 09, 2014


אIntravascular brachytherapyא

الشبكة باستخدامradioactive stent

باستخدام البالون


م

• Balloon dilatation with high pressures, followed by intracoronary brachytherapy



Nov. 09, 2014


الميزات الفيزیائية للمصادر المشعة

Isotope Emission Half-lifeEnergy in MeV

Avg MaxAvg Max192Ir Gamma 74 days 0.37 0.6732P Beta 14 days 0.69 1.790Sr Beta 28 years 0.20 0.590Y Beta 64 hours 0.90 2.3


ة ومناقش ئلة أســـــئلة ومناقشـــــةأس

09/11/2014 148Osama Anjak


Nov. 09, 2014


:المراجع• IAEA: Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and

Students, IAEA publication (ISBN 92-0-107304-6) IAEA Vienna 2005

• Johns H E and Cunningham J R: The Physics of Radiology, 4th ed. (Springfield: C Thomas) 1983

• Khan F M.: The Physics of Radiation Therapy, 4th edition (Williams & Wilkins, Baltimore)

• Williams J R and Thwaites D I: Radiotherapy Physics in Practice (Oxford: Oxford University Press) 1993

09/11/2014 Osama Anjak 149

Oxford University Press) 1993• .

:المراجع• International Commission on Radiation Units and Measurements.

Determination of dose equivalent resulting from external sources, ICRU report 39. Bethesda: ICRU; 1985.

• International Commission on Radiation Units and Measurements,. Prescribing, recording, and reporting interstitial brachytherapy. ICRU 55; Bethesda1993.

• Nath R, Anderson LL, Luxton G, Weaver KA, Williamson JF, MeigooniAS. Dosimetry of interstitial brachytherapy sources: Recommendations of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No 43: American Association of Physicists in Medicine Med Phys 1995;22:209 34

09/11/2014 Osama Anjak 150

Association of Physicists in Medicine. Med Phys. 1995;22:209–34

• Smith RP, Jacobs BL, Beriwal S, Gibbons EP, Benoit RM. Description and predictive factors of urinary toxicity following prostate brachytherapy using 131Cs. Brachytherapy. 2009;8:172–3


Nov. 09, 2014


ray by Röntgen-: Discovery of X1895

Down the memory lane……Down the memory lane……

by BecquerelRadioactivityRadioactivityDiscovery of :1896

: Discovery of Radium & Polonium by 1898Marie Curie and Pierre Curie



Nov. 09, 2014



brachytherapy med phy-022

Health & Medicine