مقايسه ميزان دوز رسيده به قلب در درمان سرطان سينه در دو حالت تابش پروتون به روش پروتون تراپي با استفاده از شبيه‌سازي مونت كارلو

A comparison of arrived dose to the heart in the treatment of breast cancer in different modes of proton radiation by proton therapy using Monte Carlo simulation

مقدمه: امروزه برتري هاي پرتودرماني با ذرات باردار براي درمان تومورهاي سرطاني مشخص شده است. طي عبور پرتو پروتون از بافت هاي بدن، ذرات ثانويه اي توليد مي شوند كه به بافت هاي سالم بدن نفوذ كرده و موجب خسارت هايي مي شوند. هدف از اين پژوهش، محاسبه قله براگ پهن شده جهت پوشش تومور سينه و بررسي ميزان دوز رسيده به اجزاي مختلف قلب طي فرآيند درمان است. روش بررسي: در اين مطالعه شبيه‌سازي ابتدا تومور كروي به قطر يك سانتي‌متر در بافت سينه راست در فانتوم MIRDدر نظر گرفته و از دو سمت راست و روبه روي بدن مورد تابش پروتون قرار گرفت. دوز ناشي از پروتون و ذرات ثانويه در تومور و اجزاي مختلف قلب محاسبه گرديد. شبيه سازي ها با استفاده از كدMCNPX انجام شد. نتايج: قله براگ پهن شده جهت پوشش تومور سينه در دو حالت تابش چشمه محاسبه شد. در تابش از روبه‌رو nGy) (4/25 و از راست nGy) 4/12) دوز ناشي از پروتون در تومور تخليه شده است. دوز ناشي از پروتون و ذرات ثانويه در اجزاي مختلف قلب براي دو حالت تابش چشمه محاسبه و مقايسه شد. محدوده انرژي نوترون ها تا حدودMeV 55 است و براي الكترون ها و فوتون ها كمتر ازMeV 20 است. اگرچه دوز ناشي از ذرات ثانويه در مقايسه با دوز پروتون بسيار كم است. نتيجه‌گيري: در روش پروتون تراپي بخش اعظم دوز در تومور تخليه مي شود. تابش پروتون از روبه رو در مقايسه با تابش از سمت راست سبب تخليه دوز بيشتري در تومور و و در قلب مي شود.

Introdution: Today, the Advantages of radiation therapy by charged particles is indicated for the treatment of cancerous. During the passing of proton beam in the body tissues, secondary particles produce, which penetrate to the body healthy tissues and cause damage. The aim of this research was calculating the Spread out Bragg Peak for covering the breast cancer and investigating arrived dose to the different parts of the heart during the treatment process. Methods: In this simulation study, a spherical tumor with a diameter of 1 cm considered in right breast tissue in MIRD phantom and then irradiated by proton of right and front sides of the body. Simulations are performed using the MCNPX code. Results: The Spread out Brag Peak calculated to cover the breast cancer in two cases of radiation. In the radiation of front and right, the deposited Dose due to The Proton Particle in tumor are 4.25 nGy and 4.12 nGy, respectively. The dose due to the protons and secondary particles in different parts of the heart calculated and compared for two modes of radiation. Energy Ranges of neutrons was about 55 MeV and for electrons and photons was less than 20 MeV. Although, the dose due to the secondary particles was very low in comparison of protons dose. Conclusion: In proton therapy, a large portion of the dose is evacuated in the tumor. Proton radiation of the front in comparison of the right leads to the more dose deposit in the tumor and heart.