ارزيابي ميكرودٌزيمتري كميت‌هاي فيزيكي و بيولوژيكي حاصل از انتقال انرژي خطي در پروتون‌درماني با استفاده از شبيه‌سازي مونت كارلو

زمينه: در پروتون درماني، نه تنها توزيع دُز جذب شده فيزيكي، بلكه توزيع دُز بيوژيكي نيز بايد در نظر گرفته شود. در اين راستا، مدل هاي پديدارشناسي و مدل هاي بيوفيزيكي همچون مدل جنبشي ميكرودُزيمتري براي محاسبات دُز بيولوژيكي توسعه پيدا كرده اند.مواد و روش‌ها: در اين مطالعه مقايسه‌هايي بين بخش خطي منحني بقاي سلولي (α) و پارامتر دُز به ازاي 10 درصد كسر بقاي سلولي (D10)، محاسبه شده با استفاده از مدل‌هاي پديدارشناسي و مدل بيوفيزيكي بر حسب تابعي از انتقال انرژي خطي (LET) و انرژي جنبشي پرتو پروتوني همچنين داده‌هاي آزمايشگاهي منتشر شده، به منظور تعيين دقيق‌ترين مدل براي رده سلولي همستر چيني V79، انجام گرفته است. علاوه بر اين، دُز بيوژيكي محاسبه شده با استفاده از چندين مدل پديدارشناسي و مدل جنبشي ميكرودُزيمتري بر حسب تابعي از عمق در فانتوم آبي نشان داده شده است.يافته‌ها: نتايج نشان مي دهد كه مقادير پارامتر هاي α و D10 پرتوهاي پروتوني محاسبه شده با استفاده از مدل جنبشي ميكرودُزيمتري نسبت به مقادير محاسبه شده با استفاده از مدل‌هاي پديدارشناسي در انطباق بهتري با نتايج بيولوژيكي تابش قرار دارند. ازسوي ديگر؛ از ميان مدل‌هاي پديدارشناسي، نتايج محاسباتي مدل مك‌نامارا نسبت به ساير مدل‌هاي پديدارشناسي در توافق بهتري با نتايج تجربي قرار دارد. نتيجه‌گيري: از آنجايي كه مدل جنبشي ميكرودُزيمتري مي‌تواند به خوبي توزيع دُز بيولوژيكي پرتوهاي پروتوني را با نوآوري و تغييرات مستمر پيش‌بيني كند، اهميت به كارگيري مدل صحيح در سيستم طراحي درمان نمايان مي‌گردد.