محاسبه توزيع دز كلي و معادل دز در درمان سرطان ريه به روش كربن‌درماني با هدايت تصوير تشديد مغناطيسي

امروزه، جهت بهبود صحت درمان در پرتودرماني، تلاش‌هاي بسياري براي استفاده از تصوير‌برداري رزونانس مغناطيسي به دليل مزايايي چون ايجاد تمايز بافت نرم فوق‌العاده و دنباله‌هاي پالسي فوق‌سريع، وجود دارد. از سوي ديگر، پرتودرماني با يون كربن، به دليل مزايايي چون اثر بيولوژيكي نسبي بالاتر و كاربرد در درمان برخي تومور‌هاي مقاوم به تابش‌هاي با انتقال انرژي خطي پائين، به سرعت در حال توسعه است. ايده‌ي استفاده از هدايت تصوير رزونانس مغناطيسي در درمان با يون كربن، چالش‌هايي را به همراه دارد كه آشفتگي دز در بدن بيمار از جمله اين چالش‌هاست. به همين منظور، در اين تحقيق، با استفاده از شبيه‌سازي به روش مونت‌كارلو، يك فانتوم مكعب مستطيلي شامل لايه‌هاي بافتي مختلف كه هندسه‌ي ناحيه قفسه سينه را شبيه‌سازي مي‌كند و مربوط به بيماري با توموري در ريه است، مدلسازي شد. براي اولين بار در اين مطالعه، آشفتگي‌هاي دز سه بعدي باريكه‌هاي واقعي كربن‌درماني با انرژي 220 مگاالكترون‌ولت بر نوكلئون در حالت حضور دو ميدان متوسط (1.5 تسلا) و بالا (3 تسلا) كه بر فانتوم بافتي شبيه‌سازي شده اعمال شدند، با حالت بدون ميدان، مقايسه شد. همچنين توزيع معادل دز سه بعدي در داخل فانتوم ناهمگن شبيه‌سازي شده در حضور ميدان مغناطيسي 1.5 تسلا، محاسبه شد. در محل عمق براگ، هيچ جابجايي‌ طولي براي مراكز پروفايل دز و معادل دز در ميدان 1.5 تسلا مشاهده نشد. ميزان جابجايي طولي پروفايل دز كلي در ميدان 3 تسلا برابر 1.1 ميلي‌متر محاسبه شده است. همچنين، ميزان انحراف جانبي مراكز پروفايل دز و معادل دز در ميدان 1.5 تسلا برابر 1.7 ميلي‌متر و ميزان جابجايي جانبي مركز پروفايل دز در ميدان 3 تسلا، 3.3 ميلي‌متر محاسبه شده است. نتايج حاكي از آن است كه آشفتگي‌هاي دز بدست آمده، در محدوده صحت مورد انتظار از كربن‌درماني با هدايت تصوير تشديد مغناطيسي، قابل توجه مي‌باشند.