بررسي دوز و شار ذرات ثانويه درون بافت ريه در پروتون‌تراپي پستان با استفاده از كد شبيه‌سازي مونت‌كارلو

به طور معمول‌ در يك فرآيند پرتو‌درماني با فوتون علاوه بر سلول‌هاي سرطاني، به سلول‌هاي سالم نيز آسيب وارد مي‌شود، اما در پروتون‌درماني اين آسيب‌هاي ناخواسته به حداقل خود مي‌رسند. زيرا پروتون‌ها بيشترين ميزان انرژي خود را در انتهاي مسير كه به قله براگ مشهور است وارد مي‌كنند. در اين مطالعه، بازه‌ي مفيد انرژي براي درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانويه توليد شده در فرآيند پروتون‌درماني، براي تعيين ريسك ابتلا به سرطان ثانويه در بافت ريه، مورد بررسي قرارگرفت. كد مونت‌كارلو براي شبيه‌سازي ترابرد تابش و حصول نتايج دقيق، و همچنين فانتوم زن ORNLبراي شبيه‌سازي بدن انسان به كار گرفته شد. چشمه نقطه‌اي پروتون در بازه‌ي انرژي 60 تا 70 مگا الكترون ولت به سمت فانتوم ترابرد شده و تأثير اين پرتو بر روي ارگان حياتي ريه ارزيابي گرديد. در نهايت ميزان شار ذرات ثانويه توليدي برحسب انرژي پروتون ورودي محاسبه شده و نمودار تغييرات شار اين ذرات برحسب انرژي رسم شده است. بر مبناي نتايج حاصل از شبيه‌سازي، ميزان دوز ثانويه رسيده به ارگان ريه در انرژي70 مگا الكترون‌ولت به ازاي يك ميلي‌سيورت دوز درماني پروتون در پستان، 0.1051 ميلي‌سيورت در ريه چپ و ميزان 0.0178 ميلي‌سيورت در ريه راست محاسبه گرديد. با بررسي نتايج، مي‌توان گفت كه پروتون‌درماني از دقت بالاتري نسبت به راديوتراپي معمول، برخوردار است و آسيب‌هاي كمتري به سلول‌هاي سالم خارج از محدوده تومور وارد مي‌كند. زيرا در بازه انرژي مفيد محاسبه شده، بيشترين دوز يا آسيب به تومور وارد مي‌شود. اما با اين حال در اين روش درماني، ذرات ثانويه ناخواسته توليد مي‌شوند كه نمي‌توان از آنها بخصوص در موارد تومور‌هاي كودكان چشم‌پوشي كرد.