مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - تأثير نرخ فلوئنس نور ليزر بر فتوديناميك‌تراپي

چكيده فارسي :

مقدمه: امروزه درمان فتوديناميك يكي از اميدواركننده ترين روش هاي غير تهاجمي درمان سرطان است. بر هم كنش نور ليزر با مادۀ حساس به نور و توليد اكسيژن منفرد در واقع، اساس فرآيند درمان با اين روش است. شبيه سازي و بررسي قبل از انجام كارهاي كلينيكي باعث موفقيت بيشتر فرآيند درمان مي شود و بنابراين الزامي است. در اين مقاله درمان سرطان با روش فتوديناميك شبيه سازي شده و سپس تأثير فلوئنس نور ليزر برروي درمان مورد بررسي قرار مي گيرد. نظريه و روش: براي شبيه سازي مدل استوانه اي Krogh براي مويرگ و بافت سرطاني انتخاب شده است. در اين مدل فرض مي شود كه اكسيژن اين تومور تنها توسط مويرگي كه در آن قرار گرفته است، تأمين مي شود. مويرگ و بافت تومور به ترتيب به صورت استوانه هايي با شعاع 10 و 65 ميكرون درنظر گرفته شده است و ارتفاع مويرگ و بافت تومور 220 ميكرون مي باشد. در محاسبات تأثير جذب و پراكندگي نور ليزر در ناحيۀ درمان لحاظ شده است و سپس معادلات نرخ فتوفرين، اكسيژن حالت پايه و منفرد با روش المان محدود حل شده است و توزيع فضايي و تحول زماني اين كميت ها به ازاي نرخ فلوئنس مختلف مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. يافته ها: بررسي توزيع فضايي نشان مي دهد كه تغييرات نرخ فلوئنس نور ليزر در ناحيۀ درمان اندك است و سطوح داراي غلظت يكسان اكسيژن حالت پايه و فوتوفرين تقريباً متقارن و پوسته هاي استوانه اي شكل هستند. نتايج بيانگر اين مطلب است كه افزايش نرخ فلوئنس ليزر باعث افزايش قدر مطلق شيب نمودارهاي غلظت اكسيژن حالت پايه، اكسيژن منفرد و فتوفرين برحسب زمان مي شود. بررسي كميت ها در يك زمان درمان معين نيز نشان مي دهد كه افزايش نرخ فلوئنس ليزر منجر به كاهش هرچه بيشتر غلظت اكسيژن حالت پايه و فتوفرين مي شود در حالي كه غلظت اكسيژن منفرد با نرخ فلوئنس رابطۀ مستقيم دارد. در نهايت مشخص شد كه غلظت فتوفرين در بازۀ مورد بررسي از 1 ميكرومتر كمتر نمي شود و زمان آستانۀ مرگ سلولي براي نقطۀ (z=11، y=6 ، x=65) ميكرون به ازاي نرخ هاي فلوئنس نور ليزر، 200، 100،150 و mW/cm2 50 به ترتيب 509،680،1018 و 2033 ثانيه مي باشد.