ارزیابی توزیع گاماهای آنی گسیل شده در حین پروتون‌درمانی با استفاده از ابزار مونت کارلویGATE

نویسندگان

1 دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان، ایران

2 دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان، ایران

doi
10.22052/rsm.2025.254624.1054
چکیده

یکی از روش‌های پایش برد باریکة پروتون به‌کارگیری گاماهای آنی حاصل از برهم‌کنش پروتون-هسته در داخل بدن بیمار است. در این پژوهش، برهم‌کنش باریکه‌های پروتونی باانرژی 90، 120 و MeV 150 با یک فانتوم از جنس PMMA به کمک ابزار مونت‌کارلوی GATE شبیه‌سازی شد. همبستگی بین توزیع دُز پروتون با توزیع مکانی گاماهای آنی در پنجره انرژی‌های مختلف که متناسب با قله‌های قابل‌تفکیک طیف گاماهای آنی انتخاب شدند، بررسی شد. نتایج نشان داد که انتخاب پنجره انرژی برای آشکارسازی گاماهای آنی تأثیر زیادی بر دقت تخمین برد پروتون با استفاده از توزیع گاماهای آنی دارد. سپس استوانه‌های آشکارساز ایده‌آل با شعاع‌های 29،49،69 و mm 89 شبیه‌سازی شد. توزیع غیرهمسان‌گرد گاماهای آنی آشکارشده توسط استوانه آشکارساز با شعاع mm 89 نشان داد که یک موقعیت ترجیحی باتوجه‌به موقعیت برد پروتون برای آشکارسازی پرتوهای گامای آنی وجود دارد که می‌تواند برای به بیشینه رساندن کارایی هندسی آشکارسازی گامای آنی مورداستفاده قرار گیرد. نتایج نشان داد موقعیت ترجیحی آشکارسازی گاماهای آنی به انرژی باریکة پروتون وابسته است و با افزایش انرژی پروتون این موقعیت ترجیحی در مکانی عقب‌تر از موقعیت برد پروتون یافت می‌شود. علاوه بر این، موقعیت ترجیحی تغییرات قابل‌توجهی را در پنجره انرژی‌های مختلف نشان داد. در ادامه، به کمک معادله خط گذرنده از موقعیت‌های ترجیحی به‌دست‌آمده توسط استوانه‌های آشکارساز به تخمین موقعیتی با بیشینه بازده گامای آنی تولیدی درون فانتوم و مقایسه آن با موقعیت اصلی پرداختیم.