بررسی و مقایسه اثر نانوذرات فلزی بر افزایش دز در پرتودرمانی با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو

هدف اصلی در پرتودرمانی از بین بردن تومور است به طوری که همزمان بافت های سالم مجاور، کمترین مقدار پرتوگیری را داشته باشند. در سال های اخیر، استفاده از نانوذرات به دلیل اثرات افزایشی که می توانند در میزان دز تخلیه شده در سلول های سرطانی داشته باشند بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش بررسی اثرات نانوذرات در بهبود شرایط پرتودرمانی به روش شبیه سازی مونت کارلو است.

در این پژوهش هندسه ای که به عنوان بافتی از بدن انسان در نظر گرفته می شود با روش شبیه سازی مونت کارلو طراحی شد و نانوذراتی از قبیل طلا، نقره، پلاتینیوم و غیره درون هندسه پخش شد. سپس چشمه در یک مختصاتی از این هندسه قرار داده شده و با تابیدن فوتون به این هندسه ضریب افزایش دز محاسبه شد. شبیه سازی با استفاده از کد MCNP انجام شد.

نتایج نشان می دهد که نانوذرات پلاتینیوم عملکرد بهتری در افزایش میزان دز نسبت به سایر نانوذرات دارد به طوری که برای فوتون های با انرژی 40 کیلو الکترون ولت این افزایش تقریبا 2/5 برابر می شود، هم چنین افزایش دز رابطه مستقیم با افزایش غلظت نانوذرات دارد.

با توجه به زیست سازگاری کافی و میزان نفوذ در هدف، استفاده از نانوذرات در رادیوتراپی یکی از امیدوارکننده ترین روش ها برای افزایش دز تحویل داده شده به هدف موردنظر است. با توجه به اینکه مدل سلولی و نتایج ارایه شده در این کار منجر به درک بهتر اثرات توزیع نانوذرات پلاتینیوم در افزایش دز می شود، این محاسبات ارزشمند است.