تأثیر توزیع فضایی شدت لیزر بر درمان سرطان مغز با روش نور-گرما درمانی
نویسندگان
1 گروه اپتیک و لیزر، دانشکده فیزیک، دانشگاه سمنان، سمنان
2 گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده فیزیک، دانشگاه الزهرا (س)، تهران
3 گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده فیزیک، دانشگاه الزهرا (س)، تهران
doi
10.47176/ijpr.23.1.11603چکیده
سرطان مغز کمترین درصد امید به زندگی در بین سرطانهای مختلف را دارد و این سرطان بیش از سایر سرطانها باعث مرگ افراد زیر 40 سال شده است. بنابراین، در این مقاله درمان سرطان مغز با روش غیرتهاجمی نور-گرما درمانی و با به کاربردن نانومیلههای طلا مورد بررسی قرار میگیرد و تأثیر عوامل مختلف از جمله توان تابش و تمام پهنا در نصف ارتفاع بیشینۀ (FWHM) توزیع فضایی تابش لیزر بر موفقیت فرایند درمان مورد ارزیابی قرار میگیرد. شبیهسازیها با حل معادلات سه بعدی انتقال زیست-گرمایی پنس، قانون بیر -- لامبرت و در حضور نانومیلههای طلا و با توزیع فضایی گوسی باریکۀ لیزر و همچنین شرایط اولیه و مرزی با روش اجزای محدود (FEM) انجام میشود. نتایج بررسیها نشان میدهد که توان و شعاع لکۀ تابش لیزری دو کمیت مهم در موفقیت درمان هستند. این دو کمیت بر دز انرژی گرمایی دریافت شده توسط بافت سرطانی تأثیر گذاشته و میزان دما و کسر تخریب نقاط مختلف بافت و غده را کنترل میکنند. همچنین، شعاعهای باریکۀ لیزری کوچکتر و بزرگتر از R1/1 (R شعاع غده مغز است) منجر به اختلاف دمای به ترتیب بیشتر و کمتر در نقاط مختلف غده میشود. بیشترین دما و تغییرات دما با زمان در همه شرایط در نقطۀ مرکزی غده که نور لیزر وارد بافت سرطانی میشود، وجود دارد. علاوهبراین، افزایش توان از 5/0 به 1 وات باعث افزایش دمای نقاط مختلف بافت غده میشود و فرایند تخریب بازگشتناپذیر همچنان پس از خاموششدن لیزر نیز به دلیل قرار گرفتن نقاط غده در دمای بالاتر از 42 درجه سانتیگراد و نیز انتقال گرما به دلیل رسانش و همرفت ادامه دارد.