مقايسه پيش‌بيني مدل‌هاي مختلف RBE در تكنيك پروتون تراپي با استفاده از كد GATE

امروزه پروتون تراپي به عنوان يكي از موثرترين روش‌ها در درمان انواع متفاوتي از سرطان‌ها در مراكز باليني مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در درمان به كمك اين تكنيك هادرون‌تراپي، فرماليزم مناسبي براي به دست آوردن اثرات بيولوژيكي نسبي (RBE) براي طرح درمان مورد نياز است، و به همين منظور، و براي بررسي اثرات بيولوژيكي پرتو در بافت، به جاي استفاده از دُز فيزيكي از مفهوم دُز بيولوژيكي استفاده مي‌شود. به صورت معمول، در درمان‌هاي باليني مطابق دستورالعمل ICRU، از مقدار ثابت RBE، 1/1 براي باريكه پروتوني استفاده مي‌شود. اخيرا و به منظور مدل سازي درست‌تر اثرات بيولوژيكي پرتو در بافت، مدل‌‌هاي جديد و متفاوتي بر اساس نتايج آزمايشگاهي براي محاسبه RBE ارائه شده است كه وابستگي آن را به پارامتر هايي نظير دُز، LET، انرژي پرتو و حساسيت بافت نشان مي‌دهد. در مطالعه حاضر، به كمك كد مونت كارلو GATE و شبيه سازي دقيق برخورد باريكه پروتوني تكانرژي به يك فانتوم آبي، از مدل‌‌هاي Wilkens، Wedenberg ، Carabe و McNamara براي محاسبه RBE استفاده شده تا ميزان دُز بيولوژيكي در مدل‌‌هاي مختلف تعيين گشته و با RBE ثابت مقايسه گردد. در ادامه و به منظور نزديكي هرچه بيشتر شبيه سازي ها به نتايج باليني، از مدولاسيون پرتو فرودي به منظور ايجاد يك ناحيه قله براگ گسترده شده (SOBP)، استفاده شده و مدل‌‌هاي متفاوت RBE به منظور محاسبه دُز بيولوژيكي براي آن در نظر گرفته شده و نتايج مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه چهار مدل مختلف RBE، دُز مساوي يا كمتري را در ناحيه ورودي پرتو پروتون فرودي، در مقايسه با نتايج مربوط به RBE ثابت، پيش بيني مي‌كنند، در حالي كه اين شرايط براي ناحيه هدف به صورت معكوس خواهد بود