محاسبات ميكرودوزيمتري در نوترون تراپي با گادولينيوم و تخمين تاثير بيولوژيكي نسبي دوز گادولينيوم با كمك ابزارGeant4

Microdosimetry calculations of gadolinium neutron capture therapy and assessment of relative biological effectiveness of gadolinium dose using Geant 4

يكي از چالش¬هاي نوترون¬تراپي با گادولينيوم تخمينRBE دوز گادولينيوم ناشي از الكترون¬هاي تبديل داخلي و اوژه مي¬باشد. در اين مقاله ما با كمك ابزارGeant4 با توانايي ترابرد دقيق الكترون¬ با انرژي بسيار پايين و بر اساس تئوري ميكرودوزيمتري ارائه شده درICRU40، ضريب RBE اين الكترون¬ها را در نزديكي يك مولكول حاوي DNA تخمين زده¬ايم. همين طور دوز اين الكترون¬ها در هسته يك سلول زيستي براي توزيع گادولينيوم در قسمت¬هاي مختلف سلول و سلول¬هاي مجاور محاسبه شده است. نتايج نشان مي¬دهد اگر گادولينيوم درون هسته ودر مجاورت مولكول حاوي DNA قرار بگيرد، دوز بالايي با متوسط ضريب تاثير بيولوژيكي 45/9 خواهد داشت.

One of challenges in gadolinium neutron capture therapy is assessment of relative biological effectiveness (RBE) of auger and internal conversion electrons dose originated from gadolinium neutron capture reaction. In this paper we have estimated the RBE factor of such electrons around the DNA molecule based on microdosimetry theory represented in ICRU 40 using Geant 4, with capability of transport of very low energy electrons. Also the cellular dosimetry calculation has been carried out considering different distribution of gadolinium in sub cellular level. If gadolinium penetrates in the vicinity of the cell nucleus and in the immediate proximity of DNA molecules, it deposits the high dose with RBE factor a value of 9.45.