شبیه‌سازی مونت‌کارلو دز جذبی بافت‌های نشاندار شده با نانو ذرات در پرتو درمانی ریز باریکه‌ای با پرتوهای ایکس

Abstract

یکی از مهم‌ترین شاخصه‌های کیفیت درمان در روش پرتودرمانی ریز باریکه‌ای (MRT)، نسبت دز قله به دره (PVDR) است. این پارامتر، معیاری برای سنجش میزان نابودی سلول‌های سرطانی و حفظ سلول‌های سالم موجود در ناحیه‌ی تومور و اطراف آن می‌باشد. هدف از این تحقیق، مطالعه‌ی تأثیر استفاده از نانو ذرات طلا و گادولینیم به عنوان عامل فعال‌ساز در توزیع دز و پارامتر PVDR می‌باشد که در آن، پرتودهی بافت موردنظر با ریزباریکه‌های صفحه‌ای ایکس گسیلیده از سینکروترون مرکز تأسیسات تابش سینکروترون اروپایی (ESRF)، در نظر گرفته شده است. با استفاده از کد کامپیوتری Geant4، مدلی طراحی شد تا دز عمقی در فانتومی از جنس پلی‌متیل‌متاآکریلات (پرسپکس) (PMMA) خالص و توزیع دز در روش‌های پرتودرمانی ریز باریکه‌ای چند جهته‌ی درهم بافته (MIMRT) و پرتودرمانی ریز باریکه‌ای دوجهته‌ی درهم بافته (BIMRT) در فانتوم حاوی تومورهای فرضی، شبیه‌سازی شود. مقایسه نتایج شبیه‌سازی دز عمقی در فانتوم خالص با نتایج اندازه‌گیری، بیان‌گر صحت شبیه‌سازی با استفاده از مدل طراحی شده می‌باشد. به منظور بهینه‌سازی روش پرتودرمانی ریز باریکه‌ای، افزایش دز بافت‌های سرطانی و حفاظت از بافت‌های سالم در حضور عوامل فعال‌ساز، مطالعه شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که افزایش دز در ناحیه‌ی قله با ذرات طلا و در ناحیه‌ی دره با ذرات گادولینیم، قابل‌ملاحظه‌تر می‌باشد. این نگرش، به کارگیری عوامل فعال‌ساز در پرتودرمانی ریز باریکه‌ای، ارایه‌ی تدابیر جدید درمان و افزایش بازدهی درمان تومور را میسر می‌سازد.