تخمین برد پروتون در روش pbct بوسیله آشکارسازی گامای آنی

در مطالعات مربوط به برهم کنش پروتون ها با ماده، دستیابی به روشی برای تخمین عمق نفوذ پروتون ها در بافت یک چالش مهم در مطالعات پیش از درمان و طراحی درمان پروتون تراپی به شمار می رود. در پژوهش حاضر روش درمانی گیراندازی پروتون توسط بور-11، که به طور خلاصه pbct نامیده می شود، به عنوان روشی نوین در پرتودرمانی مورد بررسی قرار گرفته و تلاش شده است راهکاری برای تخمین برد پروتون ها در آن پیشنهاد شود. با توجه به اینکه از نقطه برهم کنش پروتون و بور-11، که در محل تومور جانشانی شده است، سه ذره آلفا و یک پرتو گامای آنی با انرژی kev 719 گسیل خواهد شد، امکان تخمین برد پروتون ها از طریق آشکارسازی گاماهای آنی در این روش مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد با بکارگیری چیدمان مناسب و بهینه ای از آشکارسازها می توان برد پروتون ها با انرژی های فرودی مختلف را به نحو مطلوبی پیش بینی کرد. برای انجام شبیه سازی ها و ترابرد ذرات در محیط از کد مونت کارلویmcnpx استفاده شده است.

Prompt gamma detection for proton range verification in proton boron capture therapy (PBCT)

Verification of penetration depth of protons in the absorbing medium(range) is of high importance in studies on proton interactions with matter, and in pre-clinical tests and treatment planning designs in proton radiotherapy as well. The present simulation study deals with proton boron capture therapy (PBCT) as a novel treatment method and tries to suggest an approach to estimate the range of irradiated protons in the tissue. Owing that in addition to the three alpha particles, 719 keV gamma rays are also emitted from the point of the proton boron fusion reaction, the feasibility of using detection of these prompt gamma rays for estimation of the range in proposed. The results showed that by using an optimized configuration of detectors around the irradiated medium, the depth of penetration of protons for different primary proton beams can be estimated. The MCNPX Monte Carlo code has been used for simulations and beam transport in the medium.