مقايسه دز فيزيکي و دز بيولوژيکي يونهاي اکسيژن نسبت به پروتون در هادرون تراپي

رضائي لادن

مشخصات مقاله

عنوان نشریه:

علوم پزشكي رازي (مجله دانشگاه علوم پزشكي ايران) : بهمن 1397 , دوره 25 , شماره 11 #L00498 ; از صفحه 85 تا صفحه 97 .

عنوان مقاله:

مقايسه دز فيزيکي و دز بيولوژيکي يونهاي اکسيژن نسبت به پروتون در هادرون تراپي

نویسندگان:

رضائي لادن*

آدرس:

* گروه فیزیک، دانشگاه آزاد شیراز، شیراز، ایران

چکیده:

زمينه و هدف: در پرتودرماني، يون هاي اکسيژن، داراي فوايد بيشتري از نظر خواص بيولوژيکي نسبت به يون هاي سبک تر نظير پروتون است. اکسيژن، داراي انتقال خطي انرژي (LET-Linear Energy Transfer) بيشتر و اثر بيولوژيکي نسبي (RBE-Relative Biological Effectiveness) بزرگ تري هستند. براي طراحي قله براگ گسترش يافته (SOBP-Spread-Out Bragg Peak) از دوز بيولوژيکي، روشي کاربردي را با محاسبات مونت کارلو و محاسبات ماتريسي طراحي کرده ايم. اين روش را براي پرتوهاي اکسيژني و نيز پروتوني به کار برده ايم. روش کار: پس از استخراج پروفايل هاي قله براگ، توسط کد Geant4، ضرايب وزني شدت براي هر پرتو براي ايجاد يک SOBP يکنواخت استخراج شده است. همچنين مقدار RBE با توجه به مدل خطي-درجه دوم (LQ) محاسبه گرديده است. نمودار دوز بيولوژيکي، دوز فيزيکي و سطح بقاي سلولي در تابش هر دو يون نيز به دست آمده است. يافته ها: SOBP بيولوژيکي طراحي شده، يکنواختي مطلوبي را نشان مي دهد. دوز فيزيکي حاصل از پرتوهاي پروتوني و اکسيژني تفاوت چنداني با يکديگر ندارند، اما براي دوز بيولوژيکي، اختلاف فاحشي بين آن دو وجود دارد. حتي با وجود تنظيم شدت پرتوها براي ايجاد يک دوز بيولوژيکي يکسان، نمودار سطح بقاي سلولي، تفاوت بسيار زيادي با يکديگر خواهند داشت. نتيجه گيري: ويژگي ها و اثرات بيولوژيکي اکسيژن نسبت به پروتون، براي بهينه سازي سيستم براي رساندن حداکثر آسيب به بافت تومور و حداقل آسيب به بافت هاي سالم اطراف مي تواند انتخاب مناسبي باشد. وجود جداول غني تر از مقادير تجربي براي پارامترهاي موثر بر مقدار اثر بيولوژيکي نسبي در تابش اکسيژن، دقت در اين بهينه سازي را شديدا بالا مي برد.

کلید واژه:

هادرون تراپي(Q1)کد Geant4(Q1)دوز فيزيکي(Q1)دوز بيولوژيکي(Q1)اثر بيولوژيکي نسبي ليني(Q1)