ارزیابی دز جذبی ذرات پروتون و نوترون در تومور و بافت سالم کبد در پروتون درمانی با روش مونت کارلو ‏

نویسندگان

1 گروه مهندسی پزشکی ، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه اصفهان، اصفهان

2 گروه هسته‌ای، دانشکده فیزیک ، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

3 گروه هسته‌ای، دانشکده فیزیک ، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

doi
10.47176/ijpr.21.4.21175
چکیده

یکی از بهترین روش‌های درمان سرطان کبد پروتون درمانی است. در این تحقیق اجزای اصلی دستگاه پروتون درمانی با سیستم پراکندگی منفعل شامل چرخ تعدیل برد، پراکنده‌ساز شکل یافته و موازی سازها شبیه‌سازی شده‌است. سپس با شبیه سازی پروتون درمانی تومور کبد، مقدار دز جذبی پروتون در بافت سالم کبد و تومورها به‌دست آمده‌است. همچنین دز جذبی ناشی از نوترون ثانویه که خطر ابتلا به سرطان­های ثانویه را افزایش می­دهد، محاسبه شد. به این منظور، با استفاده از روش شبیه‌سازی مونت کارلو و کد MCNPX، فانتوم MIRD در مقابل خروجی دستگاه پروتون درمانی قرارگرفت و دز جذبی بافت سالم و سرطانی کبد محاسبه شد. در شبیه سازی برای درمان تومور در عمق 11 سانتی‌متر و با انرژی چشمۀ 200 مگاالکترون ولت، مقدار دز جذبی پروتون در ناحیۀ توموری Gy/particle 12-10×32/3 به‌دست آمده‌است،که حدود 26/7 برابر دز پروتون جذب شده در بافت سالم کبد است. این نسبت نشان می­دهد که تومور دز بالایی جذب می‌کند در حالی که بافت سالم کمترین دز را دریافت می‌کند. در ادامه، روند مشابهی جهت اندازه‌گیری دز جذبی، برای توموری در عمق6 سانتی‌متر از سطح کبد و با انرژی چشمۀ 180 مگاالکترون ولت انجام شد. طبق نتایج، دز جذب شده ناشی از پروتون در تومور با عمق 6 سانتی‌متر Gy/particle 12-10×94/1 محاسبه شد که 9 برابر دز جذب شده در بافت سالم کبد است. همچنین بیشترین دز نوترون جذب شده در بافت سالم کبد از مرتبۀ Sv 14-10 است که در مقابل اثرات درمانی پروتون درمانی، قابل صرف‌نظر کردن است.