استادیار مهندسی هستهای راکتور، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران (نویسنده مسئول) ، ak.abdi@urmia.ac.ir
چکیده: (3571 مشاهده)
پیشزمینه و هدف: رایجترین روش در پرتودرمانی خارجی، استفاده از باریکههای فوتون، پروتون، نوترون و یونهای سنگین است. هادرون تراپی برای از بین بردن بافتهای سرطانی با استفاده از ذرات یونیزان میباشد درصورتیکه کمترین آسیب به بافتهای سالم برسد، حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق ارزیابی میزان دز، انرژی و شار در تومور سرطانی داخل بافت کبد و نیز ذرات ثانویه حاصل از هادرونها، به روش شبیهسازی مونتکارلوی Geant4 میباشد.
مواد و روش کار: در این مطالعهی تحلیلی-کاربردی با استفاده از نرمافزار Geant4، شبیهسازی فانتوم بدن انسان و توموری که در داخل بافت کبد قرار دارد انجام شد. دز عمقی، انرژی و شار برای چشمههای کربن و بورون انرژیهای فرودی متفاوت به دست آمد و ناحیه تقریبی بافت هدف به روش برونیابی دادهها تعیین شد.
یافتهها: همانطور که مشاهده شد با افزایش انرژی باریکه فرودی، قلهها پهنتر و بیشینه مقدار آنها (بیشینه دز جذبی) کاهش مییابد، زیرا برد ذره فقط به انرژی اولیه آن بستگی دارد و بعد از گذراندن دنباله در انتها، در زیر قله براگ، انرژی تخلیهشده برای ذرات با انرژیهای مختلف تقریباً یکسان است. طبق شبیهسازی انجامشده بهترین بازه انرژی جهت شروع برهمکنش و ایجاد پیک براگ پرتو فرودی در محدوده هدف (تومور) در این پژوهش، برای بورون از 1805 تا MeV2075 و برای کربن از 2415 تا MeV 3015 میباشد.
بحث و نتیجهگیری: هادرون درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمولی برخوردار است و آسیبهای کمتری به سلولهای سالم خارج از محدوده تومور وارد میکند. زیرا در بازه انرژی مفید محاسبهشده، بیشترین دز یا آسیب به تومور وارد میشود. نتایج دز عمقی، انرژی و شار ذرات در تومور داخل بافت کبد فانتوم شبیهسازیشده و مشاهدهگردید که هادرونها بعد از طی مسافتی، حداکثر دز و انرژی خود را در ناحیه بافت هدف (تومور) برجای میگذارند.