بررسي تاثير ميدان مغناطيسي و قطر پرتو در پروتون تراپي تومور مغز با استفاده كد Geant4

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

فيزيك

كارشناسي ارشد

با توجه به وجود قله براگ در نمودار دز-عمق براي پروتون، استفاده از باريكه پروتون با انرژي مناسب روش بهتري براي درمان تومور هاي سرطاني نسبت به ديگر پرتو ها مثل الكترون و پرتو هاي X است. در اين روش بررسي پارامتر هايي كه باعث انتقال بيشتر انرژي به بافت تومور نسبت به بافت سالم ميشود بسيار اهميت دارد. در اين پايان نامه تاثير پارامتر هاي انرژي باريكه، ميدان مغناطيسي خارجي و قطر باريكه ي پروتون در پروتون درماني مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از كد شبيه سازي Geant4 و فانتوم اشنايدر سر انسان را كه حاوي يك تومور كروي به شعاع cm 5 / 2 و عمق cm 6 / 9 از مركز مغز قرار دارد را شبيه سازي كرديم، در اين شبيه سازي باريكه پروتون با انرژي هاي MeV 110 تا MeV 135 با گام هاي MeV 1 به سر تابانده شد. در ادامه منحني دز-عمق و نسبت دز كل دريافتي تومور به دز دريافتي بافت سالم كه به عنوان بهره درمان تعريف ميشود محاسبه شد. انرژي بهينه اي كه بيشترين بهره درمان را دارد در انرژي MeV 132 بدست آمد. پس از آن با اعمال ميدان مغناطيسي با سه شدت متفاوت، T 5 / 0 ، T 5 / 1 و T 3 بر روي سر بيمار تاثير آن را بر بهره درمان بدست آورديم. نشان داده شد كه با اعمال ميدان مغناطيسي، بهره درمان كاهش پيدا ميكند كه علت آن اين است كه با منحرف شدن باريكه پروتون در ميدان مغناطيسي، دز كمتري به تومور و دز بيشتري به بافت سالم ميرسد، اما همچنان بهينه انرژي، در حدود Mev 133 بدست آمده است! در نهايت بهره درمان را براي باريكه پروتوني با قطر mm 3 تا cm 5 )معادل قطر تومور( در شرايط بدون ميدان مغناطيسي و با ميدان مغناطيسي مقايسه كرده ايم. نشان داده ايم كه با افزايش قطر باريكه پروتون بهره درمان كاهش مييابد و اين كاهش در ميدان هاي مغناطيسي قوي بيشتر است. در انتها دلايل فيزيكي اين موضوع مورد تحليل قرار گرفته است.

225390

هسته اي

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان