برآورد بهبود دز تومور فعال سازی شده با نانوذرات طلا در پروتون درمانی

پروتون درمانی، به دلیل دارا بودن محاسن زیست شناسی پرتوی (Radiobiological) و فیزیکی، از محبوبیت خاصی در بین روش های مختلف پرتودرمانی برخوردار است. در سال های اخیر، تلاش هایی برای دستیابی به هدف بهبود دز در تومور و کاهش دز در بافت های مجاور انجام گرفته است. در این راستا، استفاده از نانوذرات (Nanoparticles) فلزی جهت فعال سازی تومور بسیار امیدبخش بوده است. مطالعات کیفی انجام شده روی نانوذرات طلا، موید ایمنی و کاربرد بالینی آن ها می باشد. لزوم مطالعات کمی علاوه بر بررسی های کیفی جهت بررسی عوامل موثر در این روش درمانی واضح است. از این رو، در مطالعه ی حاضر، با توجه به کارایی روش Monte-Carlo در همانندسازی ترابرد ذرات، عامل بهبود دز در تومور فعال شده توسط نانوذرات طلا محاسبه گردید.
برای این منظور، یک فانتوم سر، حاوی توموری فعال شده توسط نانوذرات طلا در نظر گرفته شد. در این مطالعه فرض شد که نانوذرات طلا، به طور همگن در تومور توزیع شده باشند. در نهایت، برای تعیین دز و عامل بهبود آن در تومور مورد مطالعه طی پروتون درمانی، شبیه سازی Monte-Carlo توسط کد MCNPX انجام شد.
محاسبات مربوط به قله ی براگ (Bragg peak) برای بیم های پروتونی با انرژی هایی در محدوده ی 150-40 مگاالکترون ولت انجام شد. دز و عامل بهبود آن در تومور برای غلظت های مختلف، محاسبه گردید. سپس، دز پهن شده (Spread out Bragg Peak یا SOBP) مورد ارزیابی قرار گرفت.
بر اساس محاسبات انجام شده، اگر انرژی پروتون ها به اندازه ی کافی زیاد باشد؛ به طوری که بتوانند از ناحیه ی تومور فعال شده عبور کنند، آن گاه دز در قله ی براگ، بهبود و بلافاصله بعد از آن کاهش می یابد. همچنین، در رابطه با دز پهن شده، بهبود یکدست دز در ناحیه ی تومور فعال گردید و کاهش دز بلافاصله بعد از آن مشاهده شد. بهبود دز در تومور به دلیل حضور نانوذرات، تاییدی بر نتایج تحقیقات پیشین در این رابطه بود، اما کاهش چشمگیر دز بلافاصله بعد از تومور، نتیجه ی حاصل از این تحقیق بود.