بسط و پيادهسازي الگوريتم Convolution براي محاسبهي دوز تابش فوتون در پرتودرماني

Transcript

1 مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال سيام/شماره 198 /هفته چهارم شهريرماه 191 تاريخ دريافت: 91/1/24 مقاله پژهشي تاريخ پذيرش: 91//4 بسط پيادهسازي الگريتم Convolution براي محاسبهي دز تش فتن در پرتدرماني تر 2 1 كيان جباري تر محمد باقر تكلي سيد مجتبي حسيني چكيده مقدمه: يكي از رشه يا بسيار پر كارب در درمان بيماري سرطان پرتدرماني است. هدف در پرتدرماني رساندن بيشترين مقدار دز به بافته يا سرطاني كمترين مقدار به بافته يا سالم مجار ميباشد. به همين دليل محاسبهي دز رسيده به نقاط مختلف بدن قبل از تش پرت از اهميت يژهاي برخار است. اين محاسبات تسط سيستم طراحي درمان انجام ميگي. پايهي يك سيستم طراحي درمان الگريتم آن است. هدف از انجام اين طرح بسط پيادهسازي الگريتم Convolution در قالب يك كد به دنبال آن بررسي مين دقت مقادير محاسباتي دز تسط اين كد نسبت به مقادير تجربي بد. رشها: در اين طرح از رش Convolution پراكندگي كامل استفاده شد. با در نظر گرفتن يك فانتم در عاد 11/2 11/ 11/ سانتيمتر مكعب اعمال فيلد سايزهاي سانتيمتر مربع بر ري سطح آن كد مربط تسط برنامهي MATLAB نشته شد. انرژي فتنه يا ي نيز 6 مگا الكترن لت در نظر گرفته شد. نتايج درصد دز عمقي با مقادير تجربي مقايسه گيد. يافتهها: ميانگين مين درصد اختلافها براي فيلد سايز سانتيمتر مربع برر با 1/27 درصد براي فيلد سايز سانتيمتر مربع برر با 1/1 درصد براي فيلد سايز سانتيمتر مربع برر با /00 درصد به دست آمد. نتيجهگيري: مقادير درصد اختلاف دز بين مقادير محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي هر سه فيلد سايز سانتيمتر مربع كمتر از درصد بد. با تجه به تصيهه يا TG- (American association of physicists in medicine task group ) AAPM اين مقادير در محددهي قل قبلي ميباشند. اژگان كليدي: سيستم طراحي درمان پرتدرماني الگريتم Convolution مقدمه امرزه بيماري سرطان يكي از شايعترين بيماريهاي انسان به شمار مي (1). يكي از رشهاي اصلي كه در درمان اناع مختلف سرطان به كار گرفته ميشد پرتدرماني است (2-). پرتدرماني رشي است كه در آن از پرتهاي ينين جهت ندي سلل ه يا سرطاني استفاده ميشد (4). هدفي كه در پرتدرماني دنبال ميشد اين است كه با استفاده از رساندن دز كافي پرت به محل سللهاي سرطاني آنها را ند ك از رسيدن پرت به سلله يا بافت سالم تا حد امكان جلگيري ك آنها را حفظ نمد (2-). بنراين محاسبهي مقدار دز رسيده به بافت سرطاني بافت ه يا سالم مجار آن قبل از اعمال پرت به بدن بيمار از اهميت بالايي برخار ميباشد (). عمليات محاسبهي دز در گذشته به صرت محاسبات دستي انجام ميگرفت كه به دليل پيچيدگي 1 استاديار گره فيزيك مهندسي پزشكي دانشكدهي پزشكي دانشگاه علم پزشكي اصفهان اصفهان ايران 2 استاد گره فيزيك مهندسي پزشكي دانشكدهي پزشكي دانشگاه علم پزشكي اصفهان اصفهان ايران دانشجي كارشناسي ارشد گره فيزيك مهندسي پزشكي دانشكدهي پزشكي كميتهي تحقيقات دانشجيي دانشگاه علم پزشكي اصفهان اصفهان ايران نيسندهي مس ل: تر كيان جباري jabbari@med.mui.ac.ir مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير 191 8

2 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران تعدد بر هم كنش ه يا پرت با ماده امرزه با استفاده از كامپيتر از طريق نرم افرهاي مختلف طراحي درمان انجام پذير است (6). پايهي اصلي ي ك سيستم طراحي درمان الگريتم محاسباتي آن است. زيربناي بسياري از تصميمات كلينيكي كه بر اساس تزيع دز در بدن بيمار گرفته ميشد الگريتم محاسبهي دز ميباشد (7). الگريتم رش Convolution به دليل دارا بدن سرعت بالا دقت قل قبل در اكثر سيستم هاي طراحي درمان جهت محاسبهي دز به كار گرفته ميشد (8). هستهي اصلي اين الگريتم را كرنل تشكيل ميدهد (9). اين رش شاهد پيشرفتهاي چشمگيري در زمينهي محاسبهي دز با سرعت دقت بالا بده است. Boyer Mok با به كار بن رش Convolution به محاسبهي دز پرتهاي فتني Co-60 در يك فانتم همگن پاختند نتايج قل قبلي را در مقايسه با دادههاي تجربي شبيه سازي شده تسط كد منته كارل به دست آند (). همچنين آنها اين رش را براي محاسبهي دز فت ين در فانتم داراي ناهمگني نيز به كار بند نتايج را با دادههاي تجربي مقايسه نمدند دقت ± 2 درصد را گرش نمدند (11). Mackie همكاران نيز رش Convolution را براي محاسبهي دز فتني با انرژي 1 مگا الكترن لت به كار بند تافق خبي را بين داده ه يا محاسبه شده مقادير تجربي مشاهده نمدند (12). در حالي كه تعداد زيادي از نرمافرهاي منبع باز در د جد دا هنز محققين در حال طراحي نرمافرهاي جديد ميباشند با اضافه كن امكانات يژه رفع ايرادات نسخهي قبلي نرم افر سعي در اراي هي نرمافري دارند كه تا حد امكان داراي قليت ه يا زياد ايرادات كمي باشد به طر كلي كاربرپسندتر باشد. از اين ر با تجه به محدديت ها ناقص مجد در نرمافرهاي م استفاده تصميم به پايه ريزي نشتن يك كد محاسبهي دز داخلي گرفته شد. هدف از انجام اين پرژه بسط پياده سازي الگ ريتم Convolution ب راي محاس بهي دز در طراحي درمان بد. اين قدم يكي از مهم ترين الين قدمها براي طراحي ي ك محسب ميشد. رشها بسط رط نرمافر محاسبهي دز در اين تحقيق براي محاسبهي دز از رش Convolution پراكندگي كامل FSC) (Frequency sampling convolution الگريتم اين الگريتمه يا شكل Convolution كه يا استفاده شد. به داده هاي ي كمتري نسبت به ديگر ز دا. كلي انتگرال محاسبهي دز به رش به شكل زير است: D r r K r r dv Ø به شار فتنهاي اليه V حجم كل م محاسبه K r r كرنل فتنهاي تشي كه تزيع دز را در اطراف محل برهمكنش اليه مشخص مينماي د ن الگريتم ميباشند (). Convolution بر اساس جداسازي سهم اشعهي اليه پراكنده شده به محاسبهي دز ميپازد (8). 9 مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير 191

3 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران (Scatter-maximum ratio) كه در اين رطه D = D P + D S D P دز پرتهاي اليه دز D S پرتهاي پراكنده شده ميباشد. دز پرتهاي اليه از رطه زير به دست ميآيد: D x, y, z D SCD TMR d S 0 x y SAD z Pen x, y, z S A D در آن كه دز نقطهي كاليبراس ين SCD فاصلهي نقطهي كاليبراسين تا منبع پرت SCD) TMR 0 (Source to calibration distance حداكثر بافت در فيلد 0 0 سانتيمتر مربع فيلد براي يا نسبت ratio) (Tissue maximum سايز S 0 فاكتر پراكندگي فانتم سايز 0 0 سانتيمتر مربع S A فاكتر پراكندگي فانتم براي Pen فيلد سايز در نقطهي كاليبراسين تع نيم سايه كه از تقسيم كرنل هر نقطه به كرنل نقطهي كاليبراسين به دست ميآيد SAD فاصلهي منبع تا ايزسنتر مختصات نقطهي م نظر ميباشد (1). (Source axis distance) x,y,z رطهي مربط به محاسبهي كرنل براي هر نقطه نيز در زير آمده است: K r r dσ ρ r r de r r cosθ sinθ dω ρdx 1 α sin θ در اي ن رطه ρ چگالي الكترني r r Ω كه فاكتر پراكندگي ديفرانسيلي نقطهي Klein-Nishina E r r r r الكترن هايي كه در نقطهي دست ميدهند α نسبت سكن الكترن θ يهي تان تقف r r انرژي فتنه يا براي سازي جرمي انرژي خد را از اليه به جرم پراكندگي فتنها يهي پراكندگي الكترنها ميباشد (11). θ دز پرتهاي پراكنده از رطهاي كه در زير آمده است محاسبه ميشد: D r D r TMR d Pen r TMR d Pen r SMR d,r r da كه در S A آن SMR نسبت ماكزيمم پراكندگي است (1). با جمع رط مربط به دز پرتهاي اليه پراكنده مقدار دز ك يل هر نقطه به دست ميآيد. كد نيسي با نرمافر MATLAB كليهي رط به دست آمدهي فق به همراه تمامي دادههاي ي م ز نرمافر MATLAB الگريتم با استفاده از (version (R2011a)) كدنيسي تست اجرا شد. كدي جهت ايجاد يك فانتم آب همگن به عاد 11/2 11/ 11/ سانتيمتر مكعب نشته شد. فانتم م نظر جهت محاسبهي دز نقاط مختلف آن در كد اصلي محاسبه ي دز م استفاده قرار گرفت. در اين تحقيق انرژي فتنه يا ي 6 مگا الكترن لت در نظر گرفته شد. به دليل اين كه نرمافرهاي برنامهنيسي مانند MATLAB قادر به انجام محاسبات در محدده ي بازهه يا پيسته (همانند عمل انتگرالگيري) نيستند فانتم ايجاد شده تسط كدهاي خاصي به قطعات هماندازه بسيار كچكي به نام كسل تقسيمبندي شد. عاد هر يك از كسلها 0/ 0/ 0/ سانتيمتر مكعب در نظر گرفته شد. همچنين مختصات مركز هر يك از كسلها (نقاط م ثر كسلها) به عنان داده ه يا م استفاده در تمامي محاسبات كد اصلي به دست آه شد. الگريتمي جهت محاسبه ي تان تقف جرمي در نقطهي دلخاه نشته شد. با استفاده از رط مجد در منع مختلف فاكتر پراكندگي ديفرانسيلي Klein-Nishina محاسبه شد به همراه مقدار تان تقف جرمي جهت به دست آن مقدار كرنل پرتهاي اليه در رطهي مربط قرار داده شد. مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير

4 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران پس از محاسبهي كرنل تمامي مراكز ثبت آن ها نقطهي كاليبراسين با مختصات (1/ صفر صفر) تعي ني گيد. تمامي كرنل ه يا به دست آمده به كرنل نقطهي كاليبراسين تقسيم شدند حاصل آنها به عنان مقدار تع نيمسايه در آن نقطه محاسبه ثبت شد. SCD برر 0 سانتيمتر در نظر گرفته شد. با به كارگيري رطهي مربط به دز اليه مقادير TMR 0 مربط به نقاط مختلف SCD مختصات مراكز كسلها دز مربط به پرتهاي اليه ) p D) محاسبه در ماتريس مربط ذخيره شد. به همين منال دز پرتهاي پراكنده دز ك يل پرتها نيز به دست آه شد در ماتريس مربط به آنها ذخيره گيد. مقادير محاسبه شده به سيله الگريتم با داده هاي تجربي مقايسه دقت آن در شرايط مختلف مشخص شد. مقادير تجربي دز از دادههاي به دست آمده (درصد دز عمقي) تسط چمبر فارمر مجد در بيمارستان استخراج شدند جهت ارزيا يب مقادير دز محاسباتي كد در فيلد سايزهاي مختلف م استفاده قرار گرفتند. يافتهها با در نظر گرفتن نقاط هم دز (نقاطي كه داراي دز كلي يكساني بدند) در صفحه ي عمدي سط فانتم (نقاط متناظر با (: 12 :) در ماتريس دز كلي) براي هر سه فيلد سايز منحني ه يا ايزدز به دست آمد. شكل 1 منحني ايزدز فيلد سايز سانتيمتر مربع را نشان ميدهد. درصد دز عمقي نشاندهندهي نسبت دز نقاط در عمقه يا مختلف به دز نقطهي ماكزيمم ميباشد. جهت به دست آن مقادير درصد دز عمقي نقاط قرار گرفته بر ري محر مركزي دز كلي نرماليزه شدهي اين نقاط (متناظر با مقادير (: 12 12) از ماتريس دز كلي) انتخ گيد بر حسب درصد محاسبه ذخيره شد. اين مقادير با مقادير درصد دز عمقي تجربي مقايسه مين تفات آنها بر حسب درصد به دست آه شد. جدل 1 درصد اختلاف بين مقادير دز محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي سه فيلد سايز سانتيمتر مربع را نشان ميدهد. شكل 1. منحني ايزدز به دستآمده براي فيلد سايز سانتيمتر مربع نقاط قرار گرفته در صفحهي عمدي سط فانتم نمدارهاي درصد دز عمقي براي اين سه سايز فيلد بر حسب عمق در شكله يا 2 تا 4 نشان داده شدهاند. همچنين نمايي بعدي از دز كلي نرماليزه شده براي نقاط قرار گرفته در صفحهي عمدي سط فانتم براي فيلد سايز سانتيمتر مربع در شكل آمده است. 61 مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير 191

5 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران جدل 1. درصد اختلاف بين مقادير دز محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي سه فيلد سايز سانتيمتر مربع درصد اختلاف: فيلد سايز درصد اختلاف: فيلد سايز درصد اختلاف: فيلد سايز عمق (ميليمتر) 4/20 4/82 4/66 0 4/98 /74 4/60 0/1 1/62 0/18 2/0 1/94 0/6 1 /21 1/11 0/ /88 1/4 0/21 2 0/8 0/00 0/80 0 0/9 0/7 1/6 1/11 0/ 0/ /44 0/6 0/92 4 2/ 0/92 1/7 0 2/6 1/18 1/27 2/2 1/84 1/8 60 2/00 1/7 1/87 6 2/89 1/01 1/89 70 /90 1/2 2/24 7 4/47 2/02 0/ /77 2/8 1/7 8 / 2/9 1/94 90 /11 2/0 1/1 9 4/94 1/7 1/24 0 4/8 1/6 1/9 /00 1/1 1/2 ميانگين شكل 2. نمدار مقادير درصد دز عمقي محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي فيلد سايز سانتيمتر مربع شكل. نمدار مقادير درصد دز عمقي محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي فيلد سايز سانتيمتر مربع مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير

6 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران سانتيمتر مربع برر با 1/27 درصد براي فيلد سايز سانتيمتر مربع برر با 1/1 درصد براي فيلد سايز سانتيمتر مربع برر با /00 درصد به دست آمد. شكل 4. نمدار مقادير درصد دز عمقي محاسبه شده تسط كد مقادير تجربي براي فيلد سايز سانتيمتر مربع شكل. نمايي بعدي از دز كلي نرماليزه شده براي فيلد سايز سانتيمتر مربع نقاط قرار گرفته در صفحهي عمدي سط فانتم بيشترين درصد اختلاف بين مقادير درصد دز عمقي محاسبه شده مقادير تجربي براي اين سه فيلد سايز برر با 4/829 4/662 /1 درصد (به ترتيب مربط به عمقه يا صفر صفر 9 سانتيمتر) بد. بيشترين اين اختلافها مربط به فيلد سايز سانتيمتر مربع بد. همچنين كمترين درصد اختلاف مشهد براي اين سه فيلد سايز به ترتيب برر با 0/004 0/189 0/17 بد كه مربط به عمقه يا 1 1 سانتيمتر بدند. كمترين اين اختلافها مربط به فيلد سايز سانتيمتر مربع است. ميانگين مين درصد اختلاف ها براي فيلد سايز بحث نتايج به دست آمده براي كرنل پرته يا اليه حاكي از آن بد كه اين كرنل مقاديري بسيار كچك نزديك به هم را در خد جاي داده است. اين مقادير از -24 مرتبه بد كه حتي در كنارهه يا فيلد تشي نيز كچكتر هم ميشد. اين مقادير با افيش عمق رند ر به رشدي داشتند. در كسل هاي كنارهي فيلد تشي با اين كه تشي ري آن ها انجام نشد لي باز هم مقادير كم كرنل در اين نقاط به چشم ميخ. در عمقهاي تدايي دهانهي كرنل به اندازهي فيلد سايز باز شد لي در عمقه يا پايينتر دهانهي كرنل كمي بازتر از اندازهي فيلد سايز بد. در سطح تدايي فانتم مقادير كرنل فيلد سايز سانتيمتر مربع در كنارههاي فيلد سايز مقدار صفر را داشت لي در سطح انتهايي آن مقدار آن براي نقاط كناري فيلد جزيي بد لي صفر نبد. با انجام برش ه يا گناگن به صرت صفحات عمدي سط فانتم صفحات كناري آن ها مشخص شد كه كرنل شكلي متقارن داشت تزيع آن در فضاي بعدي يك تزيع متقارن بد. آن چه كه از جدل شكله يا مربط به فيلد سانتيمتر مربع در م دز كلي نرماليزه شده به دست ميآيد اين است كه همانند دز اليه پراكنده در كناره ه يا فيلد تشي افت آني دز جد نداشت در نقاط اطراف فيلد مقدار كمي 6 مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير 191

7 متيرگلا يساحم ينامترپ نتف زد ناراكمه يرج نايك رتكد 64 0 لاس ناهفصا يكشزپ هشناد هلجم /198 هرامش / 191 ريرهش مراهچ هتفه زد دج.تشاد ياهلكش 2 ات 4 زد يحطس شيازفا قمع شيازفا تفاي ات يهطقن مميزكام ديسر سپ نآ زد عرش شهاك درك عضم يبخ اي هينحنم دجم هنيمز يناخمه.دراد اي هينحنم زدزيا تسد ركذم ناشن شيازفا ذفن ترپ لاقتنا زد قامعا رتنيياپ يهجيتن شيازفا يهدنا.دنراد نينچمه عضم يرگيد اهرادمن ناتيم تفاي تسا ينحنم زدزيا 0 ره رب ير حطس متناف متخ يطاقن دش اي هل رب ير اهنآ رارق هتفرگ.دب هتفاي زين بلاطم ركذ عبانم طبرم قفات تشاد لباق هيجت.دشيم هجت تسد ياهرادمن ميسرت زد يقمع درم ثحب نينچ طنتسا دشيم ساحم طست اه رتكچك قفات يرت تبسن گرزب رت دنراد رادقم اهنآ.دشيم نيرت يناخمه يتساحم ار عبرمرتميتناس نيگنايم 1/16 رايتخا تشاد نيرتشيب اهتافت طبرم رتميتناس عبرم نيگنايم.دب نينچمه رادقم يتساحم قمع اي ه مك متناف ره دايز دندب نيرتشيب يهددحم اي هقمع مك رارق.دنتفرگ جياتن تسد طست Boyer يكاح Mok نآ دب ددح يتساحم ± 2 هدب تسا كيدزن نيگنايم تسد ركذم دشيم.() جياتن يهعلاطم Mackie ناراكمه يهدنهدناشن تافت 1- ساحم دب.(12) تسد طست اهنآ اي هقمع مك ياراد تافت يرتشيب دب اي هقمع رتنيياپ تافت ي رادرخرب دب جياتن تسد رضاح قيقحت يناخمه.دراد رط يلك هجت هيصت ياه ركذ AAPM TG- ينبم رب ندب يتساحم (12) نيگنايم هعلاطم ره دب رثكا طاقن ياراد.دندب ربانب يتساحم طست ي هددحم لباق يلبق دندب هتشن نكمم تسا دماراك.دش يريگهجيتن هتشن رضاح ي ي ساحم زد طاقن لك متناف.ددرپيم رثكا لصاح جياتن هطقن رظن يكيزيف لباق هيجت دنتسه عبانم دجم هنيمز يناخمه يبسانم.دنراد زد ساحم طست ره هس دب هجت اي ههيصت AAPM TG- يهددحم لباق يلبق.دنشيم

8 الگريتم محاسبهي دز فتن در پرتدرماني تر كيان جباري همكاران پيشنهاد ميشد محاسبه ي دز تسط اين رش با در نظر گرفتن اثر طيفي پرتهاي فتني م مطالعه قرار گي. همچنين محاسبهي دز براي فانتم داراي ناهمگني يا اثر استفاده از فيلد فيلترهاي جبران كننده در فيلدهاي مختلف ز به تحقيق بيشتري در اين زمينه دا. تشكر قداني از استادان گره فيزيك پزشكي تر شازي تر سلامت جهت راهنمايي بد كيفيت اين پرژه مقاله قداني ميشد. اين مقاله حاصل پاياننامهي كارشناسي ارشد به شمارهي طرح 9011 دانشكدهي پزشكي دانشگاه علم پزشكي اصفهان ميباشد. References 1. Jemal A, Siegel R, Ward E, Hao Y, Xu J, Thun MJ. Cancer statistics, CA Cancer J Clin 2009; 9(4): Li J, Zhang T. Implementation of convolution/superposition model of photon dose calculation. In: Peng Y, Weng X, editors. 7 th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering: APCMBE 2008, 22-2 April 2008, Beijing, China. Berlin, Germany: Springer; p Wieslander E. Verification of dose calculation algorithms in treatment planning systems for external radiation therapy: a Monte Carlo approach. Lund, Sweden: Lund University; p International Agency for Research on Cancer. Role of Radiotherapy in Cancer Managemen World Cancer Report 200. Geneva, Switzerland: WHO; Sharpe MB, Battista JJ. Dose calculations using convolution and superposition principles: the orientation of dose spread kernels in divergent x- ray beams. Med Phys 199; 20(6): Kim KP. Inhalation dose assessment: risk assessment of airbone particulates to workers in the Florida phosphate industry. Gainesville, FL: University of Florida; 200. p Dyk JV. The modern technology of radiation oncology: a compendium for medical physicists and radiation oncologists. Madison, USA: Medical Physics Publishing; 200. p Khan FM. Treatment planning in radiation oncology. 2 nd ed. Minnesota, USA: Lippincott Williams & Wilkins; p Papanikolaou N. Clinical photon beam treatment planning using convolution and superposition. Madison, USA: University of Wisconsin- Madison; Boyer A, Mok E. A photon dose distribution model employing convolution calculations. Med Phys 198; 12(2): Boyer AL, Mok EC. Calculation of photon dose distributions in an inhomogeneous medium using convolutions. Med Phys 1986; 1(4): Mackie TR, Scrimger JW, Battista JJ. A convolution method of calculating dose for 1- MV x rays. Med Phys 198; 12(2): Topslane Co. Dose calculation algorithm. WIMRT user's manual. Clearwater, FL: Topslane Co; 200. p مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير 191

9 Journal of Isfahan Medical School Original Article Vol. 0, No. 198, 4 th week, September 2012 Received: Accepted: Development and Implementation of the Convolution Method for Photon Dose Calculation in Radiation Therapy Abstract Keyvan Jabbari PhD 1, Mohamad Bagher Tavakoli PhD 2, Sayed Mojtaba Hosseini Background: One of the most widely used methods in cancer treatment is radiation therapy. In radiation therapy, the goal is to deliver maximum dose to the cancerous tissue and the least amount to adjacent normal tissue. Therefore, it is important to calculate radiation doses received by different points of body. These calculations are performed by treatment planning systems. The aim of this project was to develop and implement the convolution algorithm in the form of a code. The accuracy of doses calculated by the code was then compared with experimental values. Methods: Full scatter convolution method was used in this project. Considering a phantom with dimensions of cm and field sizes of,, and cm 2 on its surface, the code was written by MATLAB program. Incident photon energy was considered as 6 MeV. Finally, percentage depth dose values were compared with experimental values. Findings: The mean percent difference values were 1.27%, 1.1%, and.00% for field sizes of,, and cm 2, respectively. Conclusion: Percentage differences between the doses calculated by the code and experimental values were less than % for all three field sizes. According to the recommendations of Task Group of the Radiation Therapy Committee of the American Association of Physicists in Medicine, the values were in the acceptable range. Keywords: Radiotherapy planning, Radiation therapy, Photons, Convolution algorithm 1 Assistant Professor, Department of Medical Physics and Engineering, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran. 2 Professor, Department of Medical Physics and Engineering, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran. MSc Student, Department of Medical Physics and Engineering, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran. Corresponding Author: Keyvan Jabbari PhD, jabbari@med.mui.ac.ir مجله دانشكده پزشكي اصفهان سال / 0 شماره 198/ هفته چهارم شهرير