بررسی دوز و شار ذرات ثانویه درون بافت ریه در پروتون تراپی پستان با استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلو

به طور معمول در یک فرآیند پرتو درمانی با فوتون علاوه بر سلول های سرطانی، به سلول های سالم نیز آسیب وارد می شود، اما در پروتون درمانی این آسیب های ناخواسته به حداقل خود می رسند. زیرا پروتون ها بیشترین میزان انرژی خود را در انتهای مسیر که به قله براگ مشهور است وارد می کنند. در این مطالعه، بازه ی مفید انرژی برای درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانویه تولید شده در فرآیند پروتون درمانی، برای تعیین ریسک ابتلا به سرطان ثانویه در بافت ریه، مورد بررسی قرارگرفت. کد مونت کارلو برای شبیه سازی ترابرد تابش و حصول نتایج دقیق، و همچنین فانتوم زن  ORNLبرای شبیه سازی بدن انسان به کار گرفته شد. چشمه نقطه ای پروتون در بازه ی انرژی 60 تا 70 مگا الکترون ولت به سمت فانتوم ترابرد شده و تاثیر این پرتو بر روی ارگان حیاتی ریه ارزیابی گردید. در نهایت میزان شار ذرات ثانویه تولیدی برحسب انرژی پروتون ورودی محاسبه شده و نمودار تغییرات شار این ذرات برحسب انرژی رسم شده است. بر مبنای نتایج حاصل از شبیه سازی، میزان دوز ثانویه رسیده به ارگان ریه در انرژی70 مگا الکترون ولت به ازای یک میلی سیورت دوز درمانی پروتون در پستان، 0.1051 میلی سیورت در ریه چپ و میزان 0.0178 میلی سیورت در ریه راست محاسبه گردید. با بررسی نتایج، می توان گفت که پروتون درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمول، برخوردار است و آسیب های کمتری به سلول های سالم خارج از محدوده تومور وارد می کند. زیرا در بازه انرژی مفید محاسبه شده، بیشترین دوز یا آسیب به تومور وارد می شود. اما با این حال در این روش درمانی، ذرات ثانویه ناخواسته تولید می شوند که نمی توان از آنها بخصوص در موارد تومور های کودکان چشم پوشی کرد.