ارزیابی میزان عدم قطعیت دز دریافتی در پروتون درمانی سرطان پروستات با روش مونت کارلو

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

doi
چکیده

پروتون­ درمانی یکی از روش­‌های درمان سرطان پروستات می‌باشد. مزیت اساسی این روش وجود پدیده‌­ای به نام قله­ براگ در منحنی عمق-دز پروتون می­‌باشد، به‌طوری که انرژی باریکه به مقدار بسیار زیاد و دقیقی در بافت سرطانی نهشت می­‌یابد. از آن‌جایی که پروستات عضوی ثابت نیست و حرکت‌های غیر ارادی ناشی از نفخ دستگاه گوارشی در محدوده 1 تا 7 میلی­‌متر در بدن دارد، باعث به وجود آمدن تغییر در دز­ کلی جذب­‌شده می‌گردد. در این پژوهش با استفاده از کد شبیه­‌سازی FLUKA که بر اساس روش عددی مونت­‌کارلو محاسبات را انجام می‌­دهد، تغییرات دز کلی جذب­‌شده با در نظر گرفتن جابه­‌جایی پروستات بررسی گردید. ابتدا فانتوم مورد استفاده شبیه­‌سازی شده و با توجه به قرار گرفتن پروستات در عمق 15 سانتی­‌متر در بدن، انرژی مورد نیاز این پرتو جهت تشکیل قله براگ در بافت سرطانی مقدار MeV 148 با دقت 02/0 درصد محاسبه و استفاده شده است. دز کلی جذب­‌شده به ازای یک ذره پروتون در حالتی که پروستات و تومور در مبدا مختصات قرار دارند، nGy 7/2 می­‌باشد. 9/99 درصد دز کلی جذب شده به مجموعه بافت تومور و پروستات می­‌رسد و به سایر بافت­‌های اطراف پروستات آسیبی وارد نمی­‌کند. دلیل این اتفاق وجود قله براگ می­‌باشد که تمامی انرژی جذب شده در این ناحیه است. با حرکت پروستات به اندازه 7 میلی­متر در راستای عمود بر باریکه پروتون، مقدار دز کلی جذب­‌شده در اندام پروستات به میزان 2/2% کاهش و همچنین با حرکت به اندازه 3 میلی­‌متر در راستای باریکه پروتون مقدار دز کلی جذب­‌شده در اندام پروستات به میزان 66/6% کاهش می­‌یابد.