بررسی دوز و شار ذرات ثانویه درون بافت ریه در پروتون‌تراپی پستان با استفاده از کد شبیه‌سازی مونت‌کارلو

نویسندگان

1 دانشگاه بین الملل امام خمینی (ره)

2 دانشگاه بین الملل امام خمینی (ره)

doi
چکیده

     به طور معمول‌ در یک فرآیند پرتو‌درمانی با فوتون علاوه بر سلول‌های سرطانی، به سلول‌های سالم نیز آسیب وارد می‌شود، اما در پروتون‌درمانی این آسیب‌های ناخواسته به حداقل خود می‌رسند. زیرا پروتون‌ها بیشترین میزان انرژی خود را در انتهای مسیر که به قله براگ مشهور است وارد می‌کنند. در این مطالعه، بازه‌ی مفید انرژی برای درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانویه تولید شده در فرآیند پروتون‌درمانی، برای تعیین ریسک ابتلا به سرطان ثانویه در بافت ریه، مورد بررسی قرارگرفت. کد مونت‌کارلو برای شبیه‌سازی ترابرد تابش و حصول نتایج دقیق، و همچنین فانتوم زن  ORNLبرای شبیه‌سازی بدن انسان به کار گرفته شد. چشمه نقطه‌ای پروتون در بازه‌ی انرژی 60 تا 70 مگا الکترون ولت به سمت فانتوم ترابرد شده و تأثیر این پرتو بر روی ارگان حیاتی ریه ارزیابی گردید. در نهایت میزان شار ذرات ثانویه تولیدی برحسب انرژی پروتون ورودی محاسبه شده و نمودار تغییرات شار این ذرات برحسب انرژی رسم شده است. بر مبنای نتایج حاصل از شبیه‌سازی، میزان دوز ثانویه رسیده به ارگان ریه در انرژی70 مگا الکترون‌ولت به ازای یک میلی‌سیورت دوز درمانی پروتون در پستان، 0.1051 میلی‌سیورت در ریه چپ و میزان 0.0178 میلی‌سیورت در ریه راست محاسبه گردید. با بررسی نتایج، می‌توان گفت که پروتون‌درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمول، برخوردار است و آسیب‌های کمتری به سلول‌های سالم خارج از محدوده تومور وارد می‌کند. زیرا در بازه انرژی مفید محاسبه شده، بیشترین دوز یا آسیب به تومور وارد می‌شود. اما با این حال در این روش درمانی، ذرات ثانویه ناخواسته تولید می‌شوند که نمی‌توان از آنها بخصوص در موارد تومور‌های کودکان چشم‌پوشی کرد.