بررسي فاكتور افزايش دز حاصل از ماده حاجب نانو-گادولينيوم با استفاده از شبيه‌سازي مونت‌كارلو

امروزه استفاده از نانوذرات، در افزايش تأثير پرتودرماني پيشرفت‌هاي زيادي داشته است. پارامترهاي زيادي مانند اندازه، غلظت، نوع و موقعيت درون سلولي نانوذرات و هم‌چنين نوع و انرژي چشمه تابش در ميزان حساس كنندگي تأثير دارند. در اين تحقيق با استفاده از شبيه سازي مونت كارلو، به بررسي تأثير حضور گادولينيوم در سلول پرداخته شده است و نقش پارامترهاي فيزيكي مذكور، در مقدار فاكتور افزايش دز (DEF) مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين راستا با استفاده از نرم افزار 4Geant، توزيع هاي متفاوتي از نانوذرات گادولينيوم و اتم هاي گادولينيوم در داخل يك سلول، شبيه سازي گرديد. چشمه پرتوهاي X كم‌انرژي (keV 80- keV 25) و پرانرژي حاصل از شتاب‌دهنده خطي الكترون (Eave =2 MeV ) به تك سلول تابانده شد و مقدار دز جذبي در غشاء، سيتوپلاسم و هسته محاسبه گرديد. در ادامه با شبيه سازي يك نانوذره، به بررسي تأثير اندازه آن و مقدار انرژي چشمه پرتوهاي X، در مقدار DEF پرداخته شد. در مقياس سلولي، افزايش سريعي در مقدار DEF بعد از لبه K رخ داد. پايين ترين مقدار DEF، مربوط به هسته است. بيش‌ترين مقدار DEF نيز متعلق به توزيع اتم هاي Gd در سيتوپلاسم و توزيع نانوذرات Gd در غشاء به ترتيب با مقدار 20/1 و 17/1 در انرژي keV 52 است. در انرژي MeV 2، DEF در همه توزيع ها به مقدار 1 نزديك مي شود. در مقياس نانو مشخص شد كه بيش‌ترين DEF به نانوذرات با شعاع nm 50 مربوط است. مقدار DEF پس از لبه K به شدت افزايش مي يابد. اما در انرژي MeV 2، مقدار DEF به 1 نزديك مي شود.