The Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences
مجله علمي پژوهشي دانشگاه علوم پزشكي شهید صدوقی يزد
JSSU
Medical Sciences
http://jssu.ssu.ac.ir
20
journal20
2228-5741
2228-5733
fa
jalali
1396
5
1
gregorian
2017
8
1
25
5
online
1
fulltext
fa
بررسی اثر تغییر انرژی بر توزیع عمق-دوز در پروتون درمانی تومور چشمی با استفاده از کد MCNPX
Investigation of the Effect of Proton Energy on the Depth-dose Distribution in the Proton Therapy of the Eye Tumor Using MCNPX Code
سایر
other
پژوهشي
Original article
<strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">مقدمه:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"> منحنی </span><span style="font-family:b nazanin;">توزیع عمق- دوز پروتون­ها در ماده دارای بیشینه­ای به نام قله براگ است.</span> <span style="font-family:b nazanin;">قله­های براگ ناشی از یک باریکه پروتون تک انرژی خیلی باریک هستند. به منظور پوشش کل تومور بایستی قله براگ پهنشده ایجاد کرد. قله براگ پهن شده از برهم­نهی چندین قله براگ به­دست می­آید. هدف از این پژوهش پوشش یک تومور چشمی در پروتون­درمانی است به طوری­که بافت­های سالم کمترین آسیب را ببینند. </span><br>
<strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">روش بررسی: </span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;">در</span> <span style="font-family:b nazanin;">این مطالعه تحلیلی، شبیه­ سازی­ ها با استفاده از کد </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">MCNPX</span></span><span style="font-family:b nazanin;"> انجام شده است.</span> <span style="font-family:b nazanin;">یک تومور در فانتوم چشم در نظر گرفته شده است. </span><span style="font-family:b nazanin;">باریکه­های پروتون با انرژی­های مختلف فانتوم چشم را تحت تابش قرار می­دهند. از چرخ­ مدولاتور از جنس پلیاستایرن برای </span><span style="font-family:b nazanin;">ایجاد قله براگ پهنشده در ناحیه تومور</span><span style="font-family:b nazanin;"> استفاده شد. </span><br>
<strong><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">نتایج:</span></span></strong><span style="font-family:b nazanin;"> با تغییر انرژی باریکه پروتون از </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">MeV</span></span><span style="font-family:b nazanin;"> 20 تا </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">MeV</span></span><span style="font-family:b nazanin;"> 38، قله­های براگ در عمق­های مختلفی از تومور ایجاد می­شوند. قله براگ مربوط به باریکه پروتون با انرژی </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">MeV</span></span><span style="font-family:b nazanin;"> 32/85 دقیقا در انتهای تومور قرار می­گیرد. با استفاده از باریکه پروتون با انرژی </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">MeV</span></span><span style="font-family:b nazanin;"> 32/85 و یک چرخ مدولاتور از جنس پلی­استایرن و با ضخامت­های مختلف، قله­های براگ مختلفی ایجاد می­شود. قله براگ پهن­شده از برهمنهی قله­های براگ مختلف در ناحیه تومور ایجاد می­شود. از برهم­کنش هستهای غیر الاستیک پروتون­ها با هسته­ های بافت­های مختلف چشم، نوترون­ها و فوتون­ها تولید می­شوند. دوز جذبی و شار نوترون­ها و فوتون­های ثانویه در مقایسه با توزیع عمق- دوز پروتونها خیلی کمتر است و دوز جذب شده کل در تومور بیشتر از سایر بافت­های چشم است.</span><br>
<strong><span dir="RTL"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجهگیری:</span></span></span> </strong><span dir="RTL"><span style="font-family:b nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">با استفاده از چرخ مدولاتور میتوان تومور را تحت تابش قرار داد به­طوریکه کمترین آسیب به بافت­های مجاور وارد شود. نتایج نشان میدهند که بیش از 92% دوز کل ناشی از ذرات ثانویه و پروتونها توسط تومور جذب می­شود. </span></span></span>
<strong>Introduction: </strong>Depth-dose distribution curve of protons in the matter has a maximum is called Bragg peak. Bragg peak of a monoenergetic proton beam is too narrow. The spread out Bragg peak should be created for full coverage of the tumor. The spread out Bragg peak is obtained in the depth of the tumor with superposition of the several Bragg peaks. The aim of this study was coverage of an eye tumor in the proton therapy while healthy eye tissue absorbs less radiation.<br>
<strong>Methods:</strong> In this analytical study, the simulations were performed using MCNPX code. A tumor in the eye phantom was considered. The eye phantom has been irradiated with different proton beam energy. A Polystyrene modulator wheel was used for creating the spread out Bragg peak in the tumor region.<br>
<strong>Results:</strong> Bragg peaks were created in different depths of the tumor, by varying the proton beam energies from 20 MeV to 38 MeV. Bragg peak of the 32.85 MeV proton beam energy was precisely placed at the end of the tumor. Different pristine Bragg peaks were produced using a Polystyrene modulator wheel with different thicknesses and 32.85 MeV proton beam energy. The spread out Bragg peak was created in the tumor region by modulation of the pristine Bragg peaks. Neutrons and photons are produced by the inelastic nuclear interactions of protons with the nuclei of different tissues of eyes. The flux and absorbed dose of secondary neutrons and photons were considerably small compared to the depth-dose distribution of protons and the total absorbed dose in the tumor was more than other tissues of eyes.<br>
<strong>Conclusion:</strong> Using a modulator wheel the tumor can be treated, so that the minimal damage reaches the surrounding tissues. The results show that more than 92% of the total dose of secondary particles and protons is absorbed in the tumor.
پروتوندرمانی, قله براگ پهن شده, تومور چشمی, کد MCNPX
Proton therapy, Spread Out Bragg Peak, Eye tumor, MCNPX Code
347
360
http://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3023-1&slc_lang=fa&sid=1
Mahdieh
Sharifi
مهدیه
شریفی
mehrave_sh@yahoo.com