آناليز عنصري بافت در پروتون‌تراپي با استفاده از شمارش زير قله طيف گاماي آني

براي استفاده بهينه از قابليت‌‏هاي پروتون در درمان تومور، لازم است در مرحله طرح درمان محل پيك براگ با دقت بالايي پيش‏بيني شود. آناليز عنصري بافت يكي از روش‌‏هاي مورد تحقيق براي پيش بيني دقيق محل پيك براگ، برد پروتون و توزيع توان توقف بافت مي‌ باشد. هر عنصر در بافت طيف گاماهاي آني منحصر به فردي دارد، بنابراين با ثبت و تحليل طيف گاماهاي آني گسيل شده از بافت، امكان پيش‌بيني جرم عناصر بافت وجود دارد. در مطالعه حاضر، ابتدا گاماهاي آني گسيل شده از عناصر اصلي بافت ‌هاي بدن (Ca20، O16، C12 و N14) با استفاده از كد Geant4 به دست آمدند. سپس با استفاده از پنج فانتوم با جرم‌ هاي عنصري مشخص، رابطه تناسب بين شمارش ‌هاي زير قله خطوط گاما 3.91، 2.31 و MeV 7.12 به ترتيب با جرم عناصر كلسيم، نيتروژن و اكسيژن در فانتوم‌ ها به صورت خط برازش به دست آمدند. در ادامه براي دو فانتوم آزمون با داشتن شمارش ‌هاي اين خطوط گاما و با استفاده از خط برازش، جرم هر عنصر در فانتوم تخمين و با مقدار واقعي مقايسه گرديد. نتايج به دست آمده براي سه عنصر ذكر شده در فانتوم‌ هاي آزمون داراي اندازه‌ ي درصد خطاي نسبي كم‌ تر از 6 هستند، كه موجب جابه‌ جايي برد پروتون كم ‌تر از 1 ميلي ‌متر مي‌‏شود.