برآورد بهبود دز تومور فعال‌سازی شده با نانوذرات طلا در پروتون‌درمانی

مقدمه: پروتون‌درمانی، به دلیل دارا بودن محاسن زیست‌شناسی پرتوی (radiobiological) و فیزیکی، از محبوبیت خاصی در بین روش‌های مختلف پرتودرمانی برخوردار است. در سال‌های اخیر، تلاش‌هایی برای دستیابی به هدف بهبود دز در تومور و کاهش دز در بافت‌های مجاور انجام گرفته است. در این راستا، استفاده از نانوذرات (nanoparticles) فلزی جهت فعال‌سازی تومور بسیار امیدبخش بوده است. مطالعات کیفی انجام شده روی نانوذرات طلا، موید ایمنی و کاربرد بالینی آن‌ها می‌باشد. لزوم مطالعات کمی علاوه بر بررسی‌های کیفی جهت بررسی عوامل موثر در این روش درمانی واضح است. از این رو، در مطالعه‌ی حاضر، با توجه به کارایی روش monte-carlo در همانندسازی ترابرد ذرات، عامل بهبود دز در تومور فعال‌ شده توسط نانوذرات طلا محاسبه گردید.روش‌ها: 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 پروتون‌درمانی، شبیه‌سازی monte-carlo توسط کد mcnpx انجام شد.یافته‌ها: محاسبات مربوط به قله‌ی براگ (bragg peak) برای بیم‌های پروتونی با انرژی‌هایی در محدوده‌ی 150-40 مگاالکترون‌ولت انجام شد. دز و عامل بهبود آن در تومور برای غلظت‌های مختلف، محاسبه گردید. سپس، دز پهن شده (spread out bragg peak یا sobp) مورد ارزیابی قرار گرفت.نتیجه‌گیری: بر اساس محاسبات انجام شده، اگر انرژی پروتون‌ها به اندازه‌ی کافی زیاد باشد؛ به طوری که بتوانند از ناحیه‌ی تومور فعال شده عبور کنند، آن گاه دز در قله‌ی براگ، بهبود و بلافاصله بعد از آن کاهش می‌یابد. همچنین، در رابطه با دز پهن شده، بهبود یکدست دز در ناحیه‌ی 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، نتیجه‌ی حاصل از این تحقیق بود.