مروری بر تکنیک هادرون درمانی

با وجود پیشرفت های زیاد در پرتو درمانی افت نمایی فوتون های اولیه بواسطه ی ماهیت برهمکنش فوتون با ماده به عنوان اصلی ترین چالش باقی مانده است. فوتون ها برد خوش تعریفی ندارند و دز آن ها به طور نمایی کاهش می یابد، لذا، اندام های قبل و پس از ناحیه ی مورد نظر، دز قابل توجهی دریافت می کنند. امروزه، تکنیک های جدید بر پایه باریکه های ذرات باردار پروتون و کربن در بسیاری مراکز پرتو درمانی در سراسر جهان گسترش یافته اند. ذرات باردار مذکور در انتهای بردشان چگالی یونش بالایی دارند و بیشتر انرژی شان را در انتهای مسیر آزاد می کنند که به صورت قله ای با یک فرود نهایی شدید به نام قله ی براگ ظاهر می شود. برتری های فیزیکی برای مقاصد درمانی، نظیر؛ برد خوش تعریف، و فقدان دز خروجی، ذرات باردار را به ابزار بسیار خوبی برای انتقال دُز فیزیکی بیشتر به بافت سرطانی و در عین حال دز کمتر به بافت سالم اطراف، تبدیل کرده است. علاوه بر برتری فیزیکی می توان به خواص مطلوب رادیوبیولوژیکی آنها اشاره نمودو بدین ترتیب احتمال کنترل تومور نیز افزایش می یابد. با این همه، مقداری دز ناخواسته ی ناشی از نوترون ها و فوتون های ثانویه، به نواحی دور از بافت هدف، دغدغه ای است که جای خود را دارد. تا دهه 90 میلادی درمان با باریکه های پروتونی تنها در مراکز تحقیقاتی انجام می شد. پس از آن مراکز بیمارستانی مخصوص درمان با ذرات باردار مشغول به کار شدند و با توسعه روزافزون اینگونه مراکز هزینه های کلی درمان نیزتاحدودی کاهش یافته و این روند با احداث مراکز جدید در حال ادامه است.

A scientific review on Hadrontherapy

Despite major progress in radiotherapy, exponential attenuation of initial photons due to the nature of their interaction with matter has remained as the most important challenge. Photons have no welldefined range and their doses are reduced exponentially. Therefore, tissues located before and after the tumors receive a significant dose. Today, new techniques based on proton and carbon charged particle beams have been developed in many radiotherapy centers around the world. These charged particles have a high density of ionization at the end of their ranges and most of their energy is released at the end of the path which appears as a peak with a sharp final descent called Bragg peak. Physical advantages for therapeutic purposes, such as welldefined range and the absence of exit dose have made charged particles as very good tool for delivering higher physical dose to the cancerous tissues while lower dose to surrounding healthy tissue. In addition to superior physical properties, the charged particles also possess favorable radiobiological properties which increase tumor control probability. However, some unwanted doses from secondary neutrons and photons found in areas far from the target tissue is an ongoing concern. Until the 1990s, treatment with proton beams was done only in research centers. Afterwards, hospitalbased centers started using charged particles for clinical purposes. With increasing development of these centers, the overall cost of treatment is somewhat reduced and this trend is continuing with the construction of new centers