حفرة ماکولایی عبارت است از فقدان قسمتی یا تمام ضخامت شبکیة حسی در ماکولا. این بیماری غالباً در زنان سالمند بروز می کند و گرچه گاهی دوطرفه است، اما بندرت بطور همزمان در هر دو چشم وجود دارد. یافتة الگووار در بیومیکروسکوپی چشمی که علامت دارد، بصورت یک حفره با حدود واضح، مدور یا بیضوی است که در تمام ضخامت ماکولا پیشروی کرده و قطر آن در مرکز ماکولا مساوی با دیسک است، و ممکن است حلقه ای از جداشدگی شبکیة حسی آن را احاطه کرده باشد. حفره ای که تمام ضخامت ماکولا را بگیرد باعث اختلال تیزبینی و متامورفوپسی و نیز اسکوتوم مرکزی در شبکة آمسلر (Amsler grid) می شود. کلاهکی از بافت شبکیه ممکن است روی حفرة ماکولا را بگیرد.
کشش تماسی توسط قشر زجاجیه ای که روی شبکیه قرار دارد، نقش مهمی در پاتوژنز حفرة ماکولایی بازی می کند. مراحل اولیة تشکیل حفرة ماکولا نظیر عمیق شدن لکه یا حلقة زرد فووه آ، اگر قشر خلفی زجاجیه خودبخود از شبکیه جدا شود، ممکن است برگشت پذیر باشند. ظاهراً جدا کردن زجاجیه از فووه آ باعث محافظت چشم از تشکیل حفرة ماکولایی در آینده می شود. فوتوکوآگولاسیون با لیزر توصیه نمی شود، زیرا جداشدگی شبکیه بندرت از ناحیه مرکزی ماکولا فراتر می رود. اخیراً ویترکتومی (بصورت پیشگیری) برای چشمهایی که بزودی دچار حفرة ماکولایی می شوند دارد جای خود را در زمینة سنجشهای بالینی آینده نگر و تصادفی باز می کند.
فهرست مطالب
شبکیه و تومورهای داخل چشمی
فیزیولوژی
معاینه
درمان
کوریورتینوپاتی سروز مرکزی
ادم ماکولا
اطراف پاپیلا
نورورتینوپاتی حاد ماکولا
دژنراسیون میوپیک ماکولا
غشاهای اپی رتینال ماکولا
ماکولوپاتی تروماتیک
دیستروفی های ماکولا
دیستروفی های مخروط- استوانه
Fundus Albipunctatus
درمان
درمان
رتینوپاتی نوزادان نارس
درمان
دژنراسیون های شبکیه
Retinitis pigmentosa
کوری مادرزادی لِبِر
آتروفی محیطی مشیمیه ای- شبکیه ای
دژنراسیون مشبک
درمان
انسداد شریان مرکزی شبکیه
درمان
انسداد شاخه های شریانی شبکیه
انسداد ورید مرکزی شبکیه
درمان
انسداد شاخه های ورید شبکیه
آنوریسم های درشت شریانی در شبکیه
نقایص دید رنگی
تومورهای اولیه و خوش خیم داخل چشمی
چکیده :
حفرة ماکولایی عبارت است از فقدان قسمتی یا تمام ضخامت شبکیة حسی در ماکولا. این بیماری غالباً در زنان سالمند بروز می کند و گرچه گاهی دوطرفه است، اما بندرت بطور همزمان در هر دو چشم وجود دارد. یافتة الگووار در بیومیکروسکوپی چشمی که علامت دارد، بصورت یک حفره با حدود واضح، مدور یا بیضوی است که در تمام ضخامت ماکولا پیشروی کرده و قطر آن در مرکز ماکولا مساوی با دیسک است، و ممکن است حلقه ای از جداشدگی شبکیة حسی آن را احاطه کرده باشد. حفره ای که تمام ضخامت ماکولا را بگیرد باعث اختلال تیزبینی و متامورفوپسی و نیز اسکوتوم مرکزی در شبکة آمسلر (Amsler grid) می شود. کلاهکی از بافت شبکیه ممکن است روی حفرة ماکولا را بگیرد.
کشش تماسی توسط قشر زجاجیه ای که روی شبکیه قرار دارد، نقش مهمی در پاتوژنز حفرة ماکولایی بازی می کند. مراحل اولیة تشکیل حفرة ماکولا نظیر عمیق شدن لکه یا حلقة زرد فووه آ، اگر قشر خلفی زجاجیه خودبخود از شبکیه جدا شود، ممکن است برگشت پذیر باشند. ظاهراً جدا کردن زجاجیه از فووه آ باعث محافظت چشم از تشکیل حفرة ماکولایی در آینده می شود. فوتوکوآگولاسیون با لیزر توصیه نمی شود، زیرا جداشدگی شبکیه بندرت از ناحیه مرکزی ماکولا فراتر می رود. اخیراً ویترکتومی (بصورت پیشگیری) برای چشمهایی که بزودی دچار حفرة ماکولایی می شوند دارد جای خود را در زمینة سنجشهای بالینی آینده نگر و تصادفی باز می کند.
فهرست مطالب
شبکیه و تومورهای داخل چشمی
فیزیولوژی
معاینه
درمان
کوریورتینوپاتی سروز مرکزی
ادم ماکولا
اطراف پاپیلا
نورورتینوپاتی حاد ماکولا
دژنراسیون میوپیک ماکولا
غشاهای اپی رتینال ماکولا
ماکولوپاتی تروماتیک
دیستروفی های ماکولا
دیستروفی های مخروط- استوانه
Fundus Albipunctatus
درمان
درمان
رتینوپاتی نوزادان نارس
درمان
دژنراسیون های شبکیه
Retinitis pigmentosa
کوری مادرزادی لِبِر
آتروفی محیطی مشیمیه ای- شبکیه ای
دژنراسیون مشبک
درمان
انسداد شریان مرکزی شبکیه
درمان
انسداد شاخه های شریانی شبکیه
انسداد ورید مرکزی شبکیه
درمان
انسداد شاخه های ورید شبکیه
آنوریسم های درشت شریانی در شبکیه
نقایص دید رنگی
تومورهای اولیه و خوش خیم داخل چشمی
نوع فایل: قالب Word
تعداد صفحات: 50 صفحه
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:133
پایاننامه دوره کارشناسی ارشد فیزیک-هستهای کاربردی
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول تومورها و روشهای مختلف درمان با پرتو
1-1-تعریف تومور و انواع آن 2
1-2-پرتودرمانی........ 3
1-2-1-مزایای پرتودرمانی..... 3
1-2-2-فرآیند کلی پرتودرمانی 4
1-2-3-انواع پرتودرمانی............. 4
1-3-مقایسۀ فوتونتراپی و پروتونتراپی 8
1-4-توزیع دوز برحسب عمق برای ذرات مختلف 11
1-5-تومورهای چشم 12
1-5-1-ملانوما.... 13
1-5-2-روشهای مختلف درمان تومورهای چشمی 14
فصل دوم مشخصات فیزیکی و زیستی پروتونها و روش بهکارگیری آنها در پروتونتراپی
2-1-تاریخچۀ پروتونتراپی 21
2-2-انواع مختلف برهمکنش پروتون با ماده 24
2-2-1-تئوری توقف پروتون 25
2-2-2- تئوری پراکندگی پروتون 31
2-2-3-برهمکنشهای هستهای پروتون 37
2-2-4-توزیع دوز عمقی پروتون و پیک براگ 41
2-3-مشخصات فیزیکی دوز پروتون جهت طراحی درمان 43
2-4-تحویل پرتو با استفاده از سیستم پراکندگی کنشپذیر 44
2-4-1-روشهای مدولاسیون برد پروتون 45
2-4-2-روشهای پراکندگی پروتون 52
2-5-تحویل پرتو با استفاده از سیستم اسکن مغناطیسی 56
2-6-کمیتهای فیزیکی پایه در پروتونتراپی 59
2-6-1-سینماتیک پروتون 59
2-6-2-ارتباط بین آهنگ دوز و جریان پرتو پروتون 60
2-7-اثرات زیستی پروتون 62
فصل سوم مشخصات فیزیکی شتابدهندههای پروتونی
3-1-مقدمه 65
3-2-سیکلوترون 66
3-2-1-سیستم بسامد تابشی (RF) 67
3-2-2-میدان مغناطیسی 68
3-2-3-چشمۀ پروتونی 69
3-2-4-معرفی پارامترهای مرتبط با فرآیند درمان در پروتونتراپی برای یک سیکلوترون 70
3-2-5-معرفی پارامترهای توصیفکنندۀ مشخصات تعدادی از شتابدهندههای سیکلوترونی 71
3-3-سینکروترون 72
3-4-شتابدهندههای خطی برپایۀ پروتونتراپی 74
3-5-سیکلوترون لابراتوار هاروارد (HCL) 74
3-5-1-مشخصات فنی سیکلوترون HCL 75
3-5-2-سیستم شکلدهندۀ پرتو پروتونی برای HCL جهت درمان تومورهای چشمی 76
فصل چهارم شبیهسازی نازل و محاسبات دوزیمتری در پروتونتراپی تومورهای چشمی
4-1-مقدمه 78
4-2-استفاده از روش اسکن پرتو پروتون جهت تحویل دوز به تومور چشمی 78
4-2-1-بررسی اثر تعریف بافت تومور روی تخلیۀ دوز و پیک براگ 81
4-2-2-نحوۀ محاسبۀ ضرایب وزنی بهینه، جهت ساختن SOBP در شبیهسازی درمان 83
4-2-2-1-محاسبۀ SOBP برای پروتونهای تحویلی در روش اسکن پرتو 85
4-3-شبیهسازی نازل HCL 87
4-3-1-انرژی اولیۀ پرتو پروتون 89
4-3-2-کاهندۀ انرژی (انتقالدهندۀ برد) در نازل 91
4-3-3-صفحات آلومینیومی در نازل 92
4-3-4-طیف پرتو خروجی از نازل 94
4-3-5-محاسبات دوزیمتری در فانتوم چشم به کمک طیف خروجی از نازل 95
4-3-6-بررسی آهنگ دوز تحویلی به تومور چشم براساس جریان خروجی از شتابدهنده 98
4-4-استفاده از روش انتقالدهندۀ بردجهت تحویل دوز به تومور چشمی 99
4-4-1-بررسی اثر تعریف بافت تومور روی تخلیۀ دوز و پیک براگ 102
4-4-2-محاسبۀ SOBP برای پروتونهای تحویلی در روش انتقالدهندۀ برد 104
4-4-3-تعیین پارامترهای درمانی برای SOBP 107
4-5-بررسی میزان نوترونهای ثانویۀ تولید شده در نازل HCL 108
4-6-نتیجهگیری 109
4-7-پیشنهادات 112
فهرست مراجع ......................................................................................................................................................311
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 2 1. فهرستی از مراکز پروتونتراپی [33] 23
جدول 2 2. برد پروتون متناظر با انرژی جنبشی ذرۀ فرودی [39] 29
جدول 2 3. درصد ذرات ثانویۀ تولید شده طی برخوردهای ناکشسان پروتونهای 150MeV با هستۀ اتم اکسیژن [48] 38
جدول 3-1. بخشی از پارامترهای اصلی و توصیفکنندۀ مشخصات فیزیکی شتابدهنده برای تعدادی از سیکلوترونها در IBA، ACCEL و JINR LNP [105]........................................................................................................................................................74
جدول 4-1. عناصر سازندۀ ترکیبات بهکار گرفته شده در فانتوم چشم در روش اسکن مغناطیسی پرتو [119]............... 82
جدول 4-2. ضرایب وزنی بهینهکنندۀ پرتوهای تابیده شده به فانتوم چشم و آب جهت ساختن SOBP در روش اسکن پرتو .................. ......................................................................................................................................................................................................89
جدول 4-3. مشخصات کلی نازل شبیهسازی شده براساس نازل HCL...........................................................................................93
جدول 4-4. انرژی متوسط پرتو پروتون روی سطح خروجی لگزان بهعنوان مادۀ کاهندۀ انرژی...............................................96
جدول 4-5. انرژی متوسط طیف نهایی پرتو پروتون پس از خروج از نازل.....................................................................................99
جدول 4-6. ضرایب وزنی جهت بهینهسازی پیکهای براگ اولیه متناظر با ضخامتهای مختلف استوانۀ لگزان................102
جدول 4 7. ساختارهای داخلی چشم و ابعاد آنها [104] 100
جدول 4 8. ترکیبات اصلی ساختارهای داخلی چشم، نسبت جرم اتمی و چگالی آنها [104] 100
جدول 4-9. انرژی متوسط پروتون خروجی از انتقالدهندۀ برد متناظر با ضخامتهای مختلف ستون آب.........................106
جدول 4 10. ضرایب وزنی بهینه کنندۀ پیکهای اولیه جهت ساختن SOBP یکنواخت 105
جدول 4 11. تعیین پارامترهای درمانی برای SOBP ایجاد شده در روش اسکن پرتو 107
جدول 4 12. تعیین پارامترهای درمانی برای SOBP ایجاد شده در روش انتقال دهندۀ برد 107
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1-1. پرتودرمانی با شدت مدوله شده با استفاده از فوتون (IMRT) 9
شکل 1-2. مقایسۀ توزیع دوز بین روش درمانی IMRT در سمت چپ وIMPT در سمت راست 10
شکل 1-3. افزایش دوز دریافتی توسط بافت سالم در ناحیۀ ابتدایی و انتهایی در فوتونتراپی در مقایسه با پروتونتراپی.. 10
شکل 1-4. نمودار توزیع دوز عمقی نسبی ذرات مختلف در فانتوم آب [4] 12
شکل 1-5. نمای کلی از یک سیستم پروتونتراپی برای تومورهای چشمی [13] 18
شکل 2-1. نمودار تغییرات توان توقف برحسب انرژی پروتون و الکترون فرودی برای مواد مختلف [38]..............................27
شکل 2-2. نمودار تغییرات برد پروتون برحسب انرژی در مواد مختلف [39]...............................................................................28
شکل 2-3. نمودار دوز عمقی برای پرتو پروتون و پیک براگ و نمایش برد و پهنشدگی انرژی [4]......................................29
شکل 2-4. نمایش پاشیدگی برد براساس (dI(s))/ds [38].......................................................................................................................30
شکل 2-5. پاشیدگی برد پروتون برحسب انرژی پرتو فرودی در مواد مختلف [40]..................................................................30
شکل 2-6. نمای کلی از پراکندگی رادرفورد 31
شکل 2-7. نمایش زاویۀ پراکندگی و میزان انرژی از دست رفته برای پروتونهای MeV160 در مواد مختلف [39] 32
شکل 2-8. پراکندگی کولنی چندگانه برای پروتون ناشی از یک ورقۀ نازک 33
شکل 2-9. بررسی دقت فرمول هایلند در مقایسه با اندازهگیریهای تجربی برای زاویۀ پراکندگی پروتون [45] 34
شکل 2-10. نمودار شار پروتون برحسب انرژی جهت بررسی ضخامتهای مختلف لگزان از 5 تا 9 سانتیمتر که بهوسیلۀ کد MCNPX محاسبه شده است. 36
شکل 2-11. نمایی از یک سیستم شکلدهندۀ پرتو پروتون با استفاده از کاهشدهندههای دوتایی؛ در این سیستم S1 پراکنندۀ اول، RM مدولاتور برد، SS پراکنندۀ دوم، AP، موازی مخصوص بیمار و RC متعادل کنندۀ برد جهت هماهنگی برد پروتون با مرزهای انتهایی تومور با بافت سالم است. 36
شکل 2-12. نمایش سهم پروتونهای اصلی و ثانویه در توزیع دوز کل در پیک براگ 39
شکل 2-13. سطح مقطع برهمکنش ناکشسان برحسب برد پروتون فرودی [40] 39
شکل 2-14. احتمال رخ دادن برهمکنش ناکشسان برحسب برد پروتون فرودی با انرژی اولیۀ MeV 209 [40] 40
شکل 2-15. نمودار توزیع دوز برحسب عمق و پیک براگ و نمایش انباشت هستهای [4] 40
شکل 2-16. نمایش سهم هر کدام از پدیدههای فیزیکی در شکلگیری پیک براگ [4] 41
شکل 2-17. مجموعه ای از پیک براگهای اندازهگیری شده برای پروتونهایی با انرژی MeV 69 تا MeV 231 42
شکل 2-18. شکل پیک براگ در صورت حضور (منحنی مشکی) و عدم حضور (نقطهچین) برهمکنشهای هستهای [51] 42
شکل 2-19. نمایش پارامترهای فیزیکی توصیفکنندۀ توزیع دوز SOBP [4] 44
شکل 2-20. نمایش توزیع دوز عرضی و پارامترهای فیزیکی توصیفکنندۀ آن [4] 44
شکل 2-21. SOBP با پهناهای مختلف وابسته به تعداد پیک براگهای بهکار گرفته شده [4] 46
شکل 2-22. نمایش کلی از برهمنهی پیک براگهای بهینه شده با فاکتورهای وزنی و تشکیل SOBP 46
شکل 2-23. نمونههایی از انتقالدهندههای برد که جهت مدولاسیون در مسیر پرتو پروتون قرار داده میشوند. 48
شکل 2-24. نمونهای از چرخ مدولاتور برد 49
شکل 2-25. نمودار شار نوترون برحسب فاصلۀ عرضی از ایزوسنتر [57] 49
شکل 2-26. مقایسۀ شار نوترون تولید شده در صورت حضور و عدم حضور چرخ مدولاسیون برد [57] 50
شکل 2-27. نمایی از یک فیلتر شیاردار در جهتهای مختصاتی مختلف در دستگاه دکارتی[69] 51
شکل 2-28. نمایش یک فیلتر مدوله کنندۀ برد زمانی که محور آن به اندازۀ θ درجه چرخش داشته باشد. 51
شکل 2-29. نمایی از یک سیستم پراکندگی ساده با یک پراکنندۀ مسطح 53
شکل 2-30. نمایی از سیستم پراکندگی دوگانه با استفاده از پراکنندۀ منحنیشکل 53
شکل 2-31. نمایی از یک پراکنندۀ منحنیشکل که ترکیبی از سرب و لگزان در کنار یکدیگر است. 54
شکل 2-32. نمایی از سیستم پراکندگی دوگانه با استفاده از پراکنندۀ دوحلقهای 55
شکل 2-33. نمایش توزیع دوز ایجاد شده توسط هر بخش از پراکنندۀ دو حلقهای و برهمنهی آنها [81] 55
شکل 2-34. نمایی از سیستم پراکندگی دوگانه با استفاده از حلقههای مسدودکننده 56
شکل 2-35. توزیع دوز ایجاد شده توسط حلقههای مسدودکننده در سیستم پراکندگی دوگانه [82] 56
شکل 2-36. نمای کلی از سیستم شکلدهندۀ پرتو که در اصلاح رابطۀ آهنگ دوز ( معادلۀ (2 34) ) بهکار گرفته شده است. 61
شکل 2-37. نمایش وابستگی fMOD به زمان حضور عمیق ترین پیک در مدولاسیون برد [4] 62
شکل 3-1. میانگین میدان مغناطیسی بهصورت تابعی از شعاع مدار پروتون در سیکلوترون IBA (بالا) [103] و سیکلوترون PSI (پایین) [102] ......................................................................................................................................................................................69
شکل 3-2. شکل شماتیک از چشمۀ یونی مورد استفاده در یک سیکلوترون [4]........................................................................70
شکل 3-3. بازده سیستم انتخاب انرژی مربوط به سیکلوترون IBA برحسب برد پروتونهای ورودی به نازل [104] 71
شکل 3-4. نمای کلی از یک چرخه در سینکروترون که شامل تزریق پروتونهای MeV 2 یا MeV 7، شتاب پروتونها تا انرژی دلخواه در زمانی کمتر از 5/0 ثانیه، خروج آهستۀ پروتونهای شتاب داده شده به خط پرتو در زمانی بین 5-5/0 ثانیه و در آخر کاهش سرعت و تخلیۀ پروتونهای استفاده نشدۀ باقیمانده [4] 73
شکل 3-5. نمای کلی از نازل HCL که برای درمان تومورهای چشمی بهکار گرفته شده است و بهترتیب شامل چرخ مدولاتور برد (K)، موازیساز اول (F)، انتقالدهندۀ برد با ضخامت متغیر (L)، کاهندۀ انرژی با ضخامت ثابت (G)، موازیساز دوم (H)، آشکارساز نظارت (B)، صفحات آشکارساز یونی (J)، محفظۀ خالی (C)، موازیساز مخروطی شکل (D) و موازیساز مخصوص بیمار (E) میباشد [114]..........................................................................................................................................................78
شکل 4-1. نمای کلی از فانتوم شبیهسازی شده و مورد استفاده در محاسبات دوزیمتری در روش اسکن مغناطیسی پرتو 79
شکل 4-2. نمونهای از پیکهای براگ تشکیل شده در فانتوم چشم با ترکیبات واقعی تومور در روش اسکن پرتو.............80
شکل 4-3. توزیع دوز نسبی برحسب عمق برای پروتون MeV 32 و MeV 24 و مقایسۀ آنها در دو فانتوم چشم با ترکیبات واقعی تومور (نقطهچین) و آب (منحنی مشکی).....................................................................................................................81
شکل 4-4. منحنی ایزودوز نسبی مربوط به تابش پرتو پروتون با انرژی MeV 32 در فانتوم آب ( منحنی قرمز رنگ) و محیط چشمی (منحنی نقطهچین)............................................................................................................................................................82
شکل 4-5. نمایی از یک ماتریس n×m بهعنوان ماتریس توصیفکنندۀ پیکهای براگ مشارکتکننده در تولید SOBP تعداد ستونها بیانگر تعداد پیکها و تعداد سطرها بیانگر تعداد وکسلها است.. 83
شکل 4-6. تعیین درایۀ مربوط به بیشینه مقدار دوز برای هر پیک براگ .....................................................................................84
شکل 4-7. معادلۀ ماتریسی جهت محاسبۀ ضرایب وزنی در این شکل، ماتریسها از چپ به راست بهترتیب برابر با ماتریس مربوط به پیکهای براگ، ماتریس ضرایب وزنی و ماتریس مربوط به بخش مسطح SOBP میباشند. ماتریسی که دور آن خط کشیده شده، ماتریس مجهول مربوط به ضرایب وزنی است........................................................................................................84
شکل 4-8. SOBP حاصل از برهمنهی پیکهای براگ بهینه شده داخل تومور در هر دو فانتوم منحنی مشکی مربوط به آب و منحنی نقطهچین مربوط به محیط چشمی است.........................................................................................................................86
شکل 4-9. بررسی میزان یکنواختی توزیع دوز SOBP به دست آمده با ضرایب وزنی بهینه شده به کمک فانتوم آب در محیط چشمی با ترکیبات واقعی تومور (منحنی نقطهچین)................................................................................................................87
شکل 4-10. نمای کلی از نازل شبیهسازی شده با کد MCNPX بهعنوان سیستم کنشپذیر جهت تحویل پرتو پروتون به تومور....................................................................................................................... . ... ... 88
شکل 4-11. توزیع دوز برحسب عمق برای پرتو پروتون تک انرژی MeV 159 در فانتوم سادۀ آب که بردی در حدود cm18 دارد............................................................................................................... .......... ... ...... .90
شکل 4-12. توزیع دوز عرضی گاوسی شکل برای پرتو پروتون تک انرژی MeV 159 در فانتوم سادۀ آب.........................90
شکل 4-13. منحنی ایزودوز برای پرتو پروتون تک انرژی MeV 159 در فانتوم سادۀ آب. همانطور که از شکل نیز مشخص است، جهت تابش پرتو موازی محور Y میباشد.......................................................................................................... ..90
شکل 4-14. شار پروتون برحسب انرژی روی سطح خروجی لگزان که از سمت راست به چپ به ترتیب متناظر با ضخامتهای 3/9، 55/9 و 8/9 سانتیمتر برای استوانۀ لگزان میباشد................................................................................................... ...91
شکل 4-15. توزیع زاویهای و میزان واگرایی پرتو پروتون بعد از عبور از لگزان روی سطح خروجی لگزان...........................92
شکل 4-16. مقایسۀ منحنی ایزودوز برای سطوح 56% و 89% در فانتوم آب در صورت حضور (منحنی قرمز) و عدم حضور (منحنی مشکی) صفحات آلومینیومی.......................................................................................................................................................93
شکل 4-17. مقایسۀ توزیع دوز عرضی در بخش ورودی فانتوم آب در صورت حضور (منحنی قرمز) و عدم حضور (منحنی مشکی) صفحات آلومینیومی.............................................................................................................................. ............... .93
شکل 4-18. شار پروتون برحسب انرژی روی سطح خروجی نازل، نمودارها از راست به چپ متناظر با استوانۀ لگزان به ضخامتهای 3/9، 55/9 و 8/9 سانتیمتر میباشند................................................................................................................................94
شکل 4-19. توزیع زاوبهای و میزان واگرایی طیف پروتون روی سطح خروجی نازل و قبل از ورود به فانتوم متناظر با لگزان به ضخامت 55/9 سانتیمتر.......................................................................................................................................................................95
شکل 4-20. نمایی از فانتوم مورد استفاده جهت انجام محاسبات دوزیمتری برای طیف خروجی از نازل..........................96
شکل 4-21. توزیع دوز عمقی و پیکهای براگ اولیه در فانتوم چشم محتوای آب ناشی از طیفهای خروجی از نازل، از راست به چپ بهترتیب متناظر با ضخامتهای 3/9، 55/9 و 8/9 سانتیمتر....................................................................................96
شکل 4-22. توزیع دوز عمقی با درنظرگرفتن وزن مناسب برای هر کدام از طیفهای خروجی از نازل و SOBP حاصل از برهمنهی پیکهای براگ بهینه شده با ضرایب وزنی............................................................................................................................97
شکل 4-23. توزیع دوز عرضی بهینه شده با ضرایب وزنی. نقطۀ cm 4/0- در محور افقی نمودار، نقطۀ شروع فانتوم شبیهسازی شده است؛ از اینرو دوز عرضی اندازهگیری شده نامتقارن دیده میشود..................................................................98
شکل 4-24. سطح مقطع طولی مدل واقعی چشم برای شبیهسازی درمان در روش انتقالدهندۀ برد................................99
شکل 4-25. توزیع دوز برحسب عمق و پیکهای براگ اولیه در مدل واقعی چشم در روش انتقالدهندۀ برد پیکها از راست به چپ بهترتیب متناظر با ضخامتهای 3 تا 75/3 سانتیمتر ستون آب میباشند...........................................................102
شکل 4-26. مقایسهای بین توزیع دوز نسبی برحسب عمق و پیکهای براگ در دو فانتوم چشم با ترکیبات واقعی و آب از راست به چپ متناظر با ضخامتهای 3، 35/3 و 65/3 سانتیمتر ستون آب.............................................................................103
شکل 4-27. مقایسه ای بین منحنی ایزودوز نسبی در فانتوم چشم با ترکیبات واقعی (نقطهچین) و آب (منحنی قرمز) مربوط به طیف پروتونی خروجی از ستون آب به ضخامت 3 سانتیمتر............................................................................................104
شکل 4-28. SOBP حاصل از برهمنهی پیکهای براگ بهینه شده با ضرایب وزنی در هر دو فانتوم چشم با ترکیبات واقعی (نقطهچین) و آب (منحنی مشکی)..........................................................................................................................................................105
شکل 4-29. SOBP حاصل از اعمال فاکتورهای وزنی بهینه شده با فانتوم آب روی پیکهای براگ ایجاد شده در بافت واقعی چشم (منحنی نقطهچین) و مقایسۀ آن با SOBP حاصل از شبیهسازی با فانتوم آب (منحنی مشکی) ....................................................................................................................... ........... ................. ..... ........ .......................106
شکل 4-30. طیف انرژی مربوط به شار نوترونهای تولید شده به ازای هر پروتون در نازل HCL..........................................108
شکل 4-31. توزیع دوز ذرات ثانویه برحسب عمق در فانتوم آب برای فوتون ( )، نوترون ( ) و الکترون ( ) مربوط به نازل HCL......................................................................................................................................... ...........................................................109
چکیده
در این پایاننامه، شبیهسازی درمان ملانومای چشم با استفاده از پرتو پروتون، بهعنوان یک روش درمانی مطلوب بررسی شده است؛ بههمین منظور ابتدا با استفاده از پرتوهای تک انرژی پروتون، محدودۀ انرژی مورد نیاز جهت درمان یک تومور چشمی محاسبه شده و با توجه به نتایج محاسبات دوزیمتری، به نحوۀ ساختن SOBP به روش ماتریسی پرداخته شده است؛ سپس شبیهسازی و تحلیل یک نازل پروتونی، جهت آمادهسازی پرتو اولیه با انرژی بالا و انجام محاسبات دوزیمتری و ایجاد SOBP بهمنظور تولید دوز یکنواخت در منطقۀ تومور، در دو جهت عمقی و عرضی انجام گرفته است. برای داشتن شرایط بهینه در درمان در روش سوم، با استفاده از انتقالدهندۀ برد و با پرتوهایی با انرژی اولیۀ پایین، به شبیهسازی پیش از درمان پرداخته شده است. همچنین اثر تعریف محیط واقعی بافت چشم بر روی محاسبات دوزیمتری و نحوۀ طراحی خط پرتو مطالعه شده است. طبق نتایج به دست آمده، اختلاف بیشینه دوز در بافت واقعی نسبت به تعریف آب بهعنوان مادۀ معادل چشم در روش اسکن پرتو بهعنوان یک روش ایدهآل از حدود 15% تا 31% و در روش انتقالدهندۀ برد از 12% تا 15% میباشد. انتقال پیک براگ در عمق نیز در آب نسبت به بافت واقعی تنها حدود mm2/0 میباشد که در قیاس با عدمقطعیت موجود در سیستم پروتونتراپی قابل چشمپوشی است. بهعلاوه اختلاف ضرایب وزنی بهینهکنندۀ پیکهای براگ در بافت واقعی نسبت به آب، در روش اسکن پرتو از حدود 1% تا 18% و در روش انتقالدهندۀ برد تا حدود 7% میباشد. میزان اختلافها در نتایج، با تغییر روش تحویل پرتو و با روشهای کنشپذیر کاهش مییابد و از آنجایی که در سیستمهای پروتونتراپی از روش دوم برای درمان تومورهای چشمی استفاده میشود، تفاوتها قابل صرفنظر است. مطابق با نتایج این رساله میتوان گفت که استفاده از فانتوم آب، دقت کافی جهت انجام طراحی پیش از درمان را دارا است.
کلید واژه: پروتونتراپی، ملانومای چشم، پیک براگ، SOBP، ضرایب وزنی.
عفونتها و تومورهای چشمی در بین کبوترها بسیار متداول است؛ بطوریکه همه ساله تلفات هنگفتی را ایجاد می نمایند. این مشکل می تواند به علل و بیماریهای مختلفی ایجاد گردد. مقاله موجود در این فایل، مشکلات توموری چشمی کبوتر را بررسی کرده است. با مطالعه این مقاله می توان علاوه بر ارتقا سطح دانش علمی در رابطه با کبوتر، با بیماریهای چشمی این پرنده نیز آشنا شد و جهت پیشگیری یا درمان آنها اقدام سریع و به موقع انجام داد تا از تلفات جلوگیری گردد.
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:50
فهرست مطالب:
شبکیه و تومورهای داخل چشمی 1
فیزیولوژی 1
معاینه 3
درمان 7
کوریورتینوپاتی سروز مرکزی 8
ادم ماکولا 10
اطراف پاپیلا 13
نورورتینوپاتی حاد ماکولا 14
دژنراسیون میوپیک ماکولا 16
غشاهای اپی رتینال ماکولا 18
ماکولوپاتی تروماتیک 19
دیستروفی های ماکولا 20
دیستروفی های مخروط- استوانه 21
Fundus Albipunctatus 22
درمان 25
درمان 26
رتینوپاتی نوزادان نارس 27
درمان 28
دژنراسیون های شبکیه 28
Retinitis pigmentosa 29
کوری مادرزادی لِبِر 30
آتروفی محیطی مشیمیه ای- شبکیه ای 31
دژنراسیون مشبک 31
درمان 38
انسداد شریان مرکزی شبکیه 39
درمان 40
انسداد شاخه های شریانی شبکیه 40
انسداد ورید مرکزی شبکیه 41
درمان 41
انسداد شاخه های ورید شبکیه 42
آنوریسم های درشت شریانی در شبکیه 43
نقایص دید رنگی 43
تومورهای اولیه و خوش خیم داخل چشمی 45
I . شبکیه
شبکیة انسان یک ساختمان بسیار سازمان یافته است که از لایه های متناوب اجسام سلولی و زواید سیناپسی تشکیل یافته است. علیرغم اندازة فشردة آن و سادگی ظاهری، در مقایسه با ساختمانهای عصبی مانند قشر مغز، قدرت پردازش شبکیه از سطح بسیار پیشرفته تری برخوردار است. پردازش بینایی توسط شبکیه شروع و در مغز تکمیل می شود، و درک رنگ، کنتراست، عمق، و شکل در قشر انجام می گیرند.
آناتومی شبکیه در فصل یک نشان داده شده است. شکل 17-1 انواع اصلی سلولی را نشان می دهد و لایه های این بافت را مشخص می سازد. تقسیم شبکیه به لایه های متشکل از گروههای مشابه سلولی به کلینیسین اجازه می دهد که یک فعالیت یا یک اختلال فعالیت را به یک لایة واحد یا گروه سلولی خاص نسبت دهد. پردازش اطلاعات توسط شبکیه از لایة گیرنده های نوری شروع می شود و از طریق آکسون سلول های گانگلیونی به عصب اپتیک و مغز می رسد.
فیزیولوژی
شبکیه پیچیده ترین بافت چشم برای دیدن باید به عنوان یک وسیلة اپتیکی، به عنوان یک گیرندة پیچیده، و به عنوان یک مبدل کارآمد عمل کند. سلول های مخروط و استوانه در لایة گیرندة نوری، قادرند محرک نوری را به یک تکانة عصبی تبدیل کنند که توسط لایة تارهای عصبی شبکیه به عصب اپتیک و در آخر به قشر بینایی پس سری هدایت می شود. ماکولا مسئولیت بهترین تیزبینی و دید رنگی را به عهده دارد، و بیشتر گیرنده های نوری آن مخروطها هستند. در فووه آی مرکزی، تقریباً نسبت 1:1 بین گیرنده های نوری مخروط، سلول گانگلیونی مربوط به آن و تار عصبی مرتبط با آنها وجود دارد و این دقیق ترین میزان بینایی را تضمین می کند. در شبکیة محیطی، بسیاری از گیرنده های نوری به یک سلول گانگلیونی جفت می شوند، و سیستم پیچیده تر تقویتی موردنیاز آنها است. نتایج چنین نظامی آن است که ماکولا اساساً برای دید مرکزی و دید رنگی استفاده می شود (دید فوتوپیک) در حالی که بقیة شبکیه، که عمدة آن را گیرنده های نوری تشکیل می دهند، اساساً برای دید محیطی و شب (اسکوتوپیک) استفاده می شوند.
گیرنده های نوری مخروط و استوانه در آخرین لایة فاقد عروق شبکیة حسی قرار دارند و محل واکنشهای شیمیایی هستند که پردازش (فرآیند) بینایی را آغاز می کنند. هر سلول گیرندة نوری استوانه دارای رودوپسین (rhodopsin) است که یک رنگدانة بینایی حساس به نور است و از ترکیب مولکول های پروتئین اوپسین با cis retinal- 11 ساخته می شود. هنگامی که یک فوتون نور توسط رودوپسین جذب می شود، cis retinal- 11 فوراً به ایزومر کاملاً trans خود تبدیل می شود. رودوپسین یک گلیکولیپید متصل به غشا است که بخشی از آن درون دیسک های غشایی مزدوجِ بخش خارجیِ گیرندة نوری فرورفته است. اوج جذب نور توسط رودوپسین در تقریباً nm 500 رخ می دهد، که ناحیة آبی- سبز از طیف نور را تشکیل می دهد. بررسیهای حساسیت طیفیِ رنگدانه های نوری مخروط نشان داده اند که حداکثر جذب طول موجهای نور در 430، 540، و 575 نانومتر بترتیب برای مخروطهای حساس به آبی، سبز و قرمز رخ می دهد. رنگدانه های نوری مخروط از cis retinal- 11 متصل به انواعی از پروتئین های اوپسین تشکیل شده است.
دید اسکوتوپیک (scotopic) تماماً توسط گیرنده های نوری استوانه صورت می گیرد. با این شکل از سازگاری به تاریکی، انواع سایه های خاکستری دیده می شوند، اما رنگها را نمی توان تفکیک کرد. هنگامی که شبکیه کاملاً با نور سازگاری می یابد، حساسیت طیفی شبکیه از سمت اوج جذبی که رودوپسین غالب بود (nm 500) به تقریباً nm 560 نقل مکان می کند، و حساسیت به رنگ ظاهر می شود. یک شیء وقتی دارای رنگ می شود که حاوی رنگدانه های نوری باشد که طول موجهای خاصی از نور را جذب کنند و طول موجهای معینی از نور مرئی (nm700-400) را بطور انتخابی بازتاب یا منتقل سازند. دید در نور روز اساساً توسط گیرنده های نوری مخروط انجام می شود، دید در نور شفق (تاریک و روشن) با همکاری مخروطها و استوانه، و دید در شب توسط گیرنده های نوری استوانه انجام می گیرند.
معاینه
معاینة شبکیه در فصل 2 شرح داده شده و در شکلهای 13-2 تا 19-2 نشان داده شد. شبکیه را می توان با افتالموسکوپی مستقیم یا غیرمستقیم یا توسط اسلیت لامپ (بیومیکروسکوپ) و لنزهای تماسی یا دو سو محدب دستی معاینه کرد. معاینه گر مجرّب با استفاده از این وسایل می تواند لایه های شبکیه را تفکیک کند تا نوع، سطح، و وسعت بیماری شبکیه را معین نماید. عکس برداری از فوندوس و آنژیوگرافی فلوئورسئین مکملهای مفیدی برای معاینة بالینی اند؛ عکسهایی که توسط عکس برداری به دست می آیند برای مقایسه در آینده مفیدند، و آنژیوگرافی جزئیات مورد نیاز برای درمان لیزری بیماریهای شبکیه را فراهم می سازد.
کاربرد بالینی آزمونهای الکتروفیزیولوژیک و پسیکوفیزیکی در فصل 2 شرح داده شده اند. چنین آزمونهایی ممکن است در رسیدن به تشخیص بیماریهای خاص مفید باشند.
بیماریهای ماکولا
دژنراسیون وابسته به سن ماکولا
دژنراسیون وابسته به سن ماکولا سردستة علل کوری دایمی در سالمندان است. علت دقیق نامعلوم است، اما میزان بروز با هر دهه در بالای 50 سال زیاد می شود. سایر عوامل مرتبط علاوه بر سن عبارتند از نژاد (معمولاً سفیدپوستان)، جنس (کمی در جنس مؤنث بیشتر است)، سابقة خانوادگی، و سابقة کشیدن سیگار. بیماری شامل طیف گسترده ای از یافته های بالینی و پاتولوژیک است که می توان آنها را به دو گروه تقسیم کرد: غیراگزوداتیو («خشک») و اگزوداتیو («مرطوب»). گرچه هر دو نوع پیشرونده و معمولاً دو طرفه اند، ولی تظاهرات، پیش آگهی، و درمان آنها متفاوت است. شکل اگزوداتیو که شدیدتر است موجب تقریباً %90 تمام موارد کوری قانونی به علت دژنراسیون وابسته به سن ماکولا می شود.
1- دژنراسیون غیراگزوداتیو ماکولا
دژنراسیون غیر اگزوداتیو و وابسته به سن مشخص می شود با درجات متغیری از آتروفی و دژنراسیون در شبکیة خارجی، اپی تلیوم رنگدانه دار شبکیه، غشای بروخ و کوریوکاپیلاریس. از تغییرات اپی تلیوم رنگدانه دار و غشای بروخ که در افتالموسکوپی دیده می شوند «دروزن» (drusen) شاخص ترین است. «دروزن» رسوبات سفید- زرد، مدور، و مجزا است که در تمام ماکولا و قطب خلفی پراکنده است. با گذشت زمان، آنها بزرگ شده، به هم می پیوندند، کلسیفیه می شوند، و تعدادشان زیاد می شود. از نظر بافت شناسی، قسمت عمدة «دروزن» از تجمع کانونی مواد ائوزینوفیل در بین اپی تلیوم رنگدانه دار و غشای بروخ تشکیل شده است؛ بنابراین آنها بیانگر جداشدگی کانونی اپی تلیوم رنگدانه دار هستند. علاوه بر «دروزن»، توده های رنگدانه ای به بطور نامنظم درون نواحی آتروفیة فاقد رنگ پراکنده اند ممکن است بتدریج در تمام ماکولا ظاهر شوند. سطح اختلال بینایی متغیر است و ممکن است جزیی باشد. آنژیوگرافی فلوئورسئین الگوهای نامنظمی از هیپرپلازی و آتروفی اپی تلیوم رنگدانه ای ماکولا را نشان می دهد. آزمونهای الکتروفیزیولوژیک در اکثر بیماران طبیعی است.
هیچ درمان یا روش پیشگیری پذیرفتة همگانی برای این مرحله از دژنراسیون ماکولا وجود ندارد. شواهد اخیر حاکی از آن است که مکمل های «روی» خوراکی ممکن است پیشرفت بیماری را در بیمارانی که قبلاً دژنراسیون ماکولا برایشان تشخیص داده شده تقلیل دهد. اکثر بیمارنی که «دروزن» ماکولا دارند هیچگاه دچار کاهش قابل توجه دید مرکزی نمی شوند؛ تغییرات آتروفیک ممکن است ثابت بمانند یا به آهستگی پیشرفت کنند. اما مرحلة اگزوداتیو ممکن است ناگهان در هر زمان روی دهد، و علاوه بر معاینات منظم چشم پزشکی به بیماران باید یک شبکه آمسلر (Amsler grid) داد تا به کنترل و گزارش هر تغییر علامت دار کمک کند.
2- دژنراسیون اگزوداتیو ماکولا
گرچه بیماران مبتلا به دژنراسیون وابسته به سن ماکولا معمولاً فقط تظاهرات تغییرات غیراگزوداتیو را دارند، ولی در اکثر بیمارانی که دچار کاهش بینایی شدید به علت این بیماری می شوند، ایجاد عروق جدید در زیر شبکیه و ماکولوپاتی اگزوداتیو حاصله موجب آن شده است. مایع سروز از مشیمیة زیرین می تواند از طریق شکافهای کوچک در غشای بروخ نشت کند و موجب جداشدگی کانونی اپی تلیوم رنگدانه ای گردد. نشت کردن بیشتر مایع منجر به جداشدگی بیشتر در شبکیة حسیِ روی آن می شود و اگر فووه آ درگیر شود معمولاً دید کاهش می یابد. جداشدگی های اپی تلیوم رنگدانه ای شبکیه ممکن است خودبخود مسطح گردد، که نتایج بینایی متغیری دارد، و یک ناحیة جغرافیایی از رنگدانه زدایی در ناحیة گرفتار برجا می گذارد.
رویش عروق جدید که از مشیمیه به داخل فضای زیر شبکیه کشیده می شوند ممکن است روی دهد و مهمترین تغییر هیستوپاتولوژیک است که بیمارانِ دارای «دروزن» را مستعد جداشدگی ماکولا و فقدان برگشت ناپذیر دید مرکزی می سازد. این عروق جدید به شکل چرخ گاری یا مرجان دریایی از محل ورود خود به سوی فضای زیرشبکیه ای مختصر هستند و ممکن است به آسانی از نظر دور بمانند؛ در این مرحلة مخفی از تشکیل عروق جدید، بیمار بدون علامت است، و ممکن است عروق جدید با روش های افتالموسکوپی یا آنژیوگرافی مشاهده نشوند.