يك مدل كامل مونت‌‏كارلوي GATE براي نازل پروتون‌درماني با پراكندگي دوگانه

پروتون درماني به عنوان يك روش پرتودرماني نوين و با پوشش بهتر هدف در مقايسه با روش‌ هاي معمول شناخته مي‌ شود. در مطالعه حاضر، يك مدل كامل مونت‌‏كارلوي GATE توسعه داده شده و سپس براي يك نازل پروتون با پراكندگي دوگانه اعتبارسنجي خواهد شد. به ‏همين منظور، يك نازل درماني با پراكندگي دوگانه در بسته شبيه‏‌ساز GATE مدل‌‏سازي شد. همواري و تقارن باريكه پروتوني، دز مؤثر نوترون‌ هاي ثانويه و عملكرد دزيمتري ارزيابي و مشخص شدند. همواري باريكه پروتوني 98.6 % در لبه دريچه براي اندازه ميدان cm^2 7×7 مشاهده شد. نتايج نشان داد اگرچه همواري باريكه در لبه ميدان درماني براي مدل بدون پراكنده‌‏ساز دوم اندكي تضعيف مي‌‏شود، در حالي كه براي مدل با پراكنده‌‏ساز دوم تقريباً ثابت مي‌‏ماند. در مقايسه با مدل بدون پراكنده‌‏ساز دوم، مدل پراكندگي دوگانه منجر به 1.3 برابر افزايش دز نوترون براي نيكل به ‏عنوان ماده بهينه براي كوليماتور/ دريچه خواهد شد. به ‏علاوه، با استفاده از كدهاي  GATEو MCNPX، پهناي تعديل شده باريكه cm 3.50 با لبه انتهايي در عمقي برابر با cm 7.86 در آب شكل گرفت. مدل GATE در توافق قابل‌ قبولي با نتايج MCNPX بوده است. يافته‌‏ها نشان مي‌‏دهند كه مدل GATE توسعه‌‏داده شده منجر به شبيه ‌سازي سريع و دقيق سامانه پروتون درماني با پراكندگي غيرفعال مي‌‏شود.