اثر چرخ تعديل ‌گر و چرخ جبران‌ كننده برد براي پوشش ‌دهي سه بعدي هدف در پروتون درماني تومور‌هاي مغزي با استفاده از كد GEANT4

مقدمه: پروتون درماني يك روش درمان براي انواع تومورها از جمله تومور مغزي است. مهم ترين ويژگي پرتو هاي پر انرژي پروتون تخليه ي انرژي به صورت منحني براگ و امكان ايجاد قله براگ پهن شده، به منظور پوشش دهي كامل تومور است. هدف از اين مطالعه پوشش دهي سه بعدي يك تومور مغزي با استفاده از موادي كه انرژي را تغيير مي دهند، مي باشد به طوري كه بافت سالم مغز حداقل تابش را دريافت كند. مواد و روش ها: در اين مطالعه توموري كروي به شعاع يك سانتي متر داخل مغز در نظر گرفته شد. باريكه پروتون با انرژي MeV 5/86 فانتوم سر اشنايدر (Snyder head phantom) را تحت تابش قرار داد. از چرخ هاي تعديل گر و جبران كننده برد از جنس PMMA به ترتيب براي پوشش دهي طولي و پوشش دهي جانبي تومور استفاده شد. شبيه سازي ها با استفاده از كد GEANT4 انجام شده است. يافته هاي پژوهش: با استفاده از چرخ تعديل گر تومور از لحاظ طولي پوشش داده مي شود و قله براگ پهن شده ايجاد مي شود. از لحاظ جانبي علاوه بر تومور قسمت هايي از بافت سالم مغز نيز تحت تابش قرار مي گيرند. با وجود چرخ جبران كننده برد، پوشش دهي سه بعدي تومور انجام مي شود. شار و دز جذبي ذرات ثانويه ي توليد شده از بر هم كنش هاي هسته اي پروتون ها با عناصر موجود در سر، در حضور چرخ تعديل گر و چرخ جبران كننده در مقايسه با پروتون ها مقادير كمي دارند. بحث و نتيجه گيري: با استفاده از چرخ تعديل گر و چرخ جبران كننده برد مي توان تومور را به طور دقيق در سه بعد تحت تابش قرار داد به طوري كه كمترين آسيب به بافت هاي مجاور وارد شود. نتايج نشان مي دهند كه بيش از 99% دز كل ناشي از ذرات ثانويه و پروتون ها توسط تومور جذب مي شود.