ارزیابی فاکتور افزایش دوز با استفاده از نانوذرّات بور و گادولینیوم در تومور در پرتودرمانی به روش شکار نوترونی از طریق شبیه سازی مونت کارلو

Abstract

زمینه و هدف: هدف این مطالعه بررسی اثر افزایش دوز تومور با حضور بور-10 و گادولینیوم-157 و نانو ذرّات آنها در پرتودرمانی به روش شکار نوترونی به روش مونت کارلو می باشد. مواد و روش ها: یک چشمه کالیفرنیوم-252 مدل AT با استفاده از کد مونت کارلو MCNPX شبیه‌سازی شد و پارامترهای دوزیمتری آن محاسبه و با سایر مطالعات مقایسه شد. از چشمه کالیفرنیوم-252 به عنوان چشمه نوترون استفاده شد و افزایش دوز در داخل تومور در حضور بور-10، گادولینیوم-157، نانوذرّات بور-10 و نانوذرّات گادولینیوم-157 برای غلظت های 100، 200 و 500 پی پی ام از موادّ شکار مذکور، در درمان به روش شکار نوترونی مورد مقایسه قرار گرفت. برای این منظور اطراف چشمه کالیفرنیوم-252، یک فانتوم بافت نرم و یک تومور شامل هر کدام از مواد شکار، در نظر گرفته شد. یافته ها: پارامترهای دوزیمتری مقادیر قدرت کرمای هوا و ثابت آهنگ دوز محاسبه شده برای چشمه کالیفرنیوم-252 به ترتیب برابر 306/0 cGycm2/hµg و 782/5 cGy/Uh می باشد. در بین مواد مورد بررسی، بیشینه فاکتور افزایش دوز برای غلظت 500 پی پی ام بور-10 و نانوذرّات بور-10 به دست آمد که برای این مواد به ترتیب برابر با 06/1 و 08/1 به دست آمده است. نتیجه گیری: اختلاف قدرت کرمای هوا و ثابت آهنگ دوز به دست آمده در مطالعه حاضر با سایر مطالعات به ترتیب 27/7 و 10/1 درصد می باشد. از نظر افزایش دوز، موادّ شکار محتوی بور-10 برای استفاده در درمان به روش شکار نوترونی عوامل بهتری هستند. در غلظت های یکسان، فاکتور افزایش دوز برای موادّ شکار به صورت نانوذرّه بالاتر از زمان حضور موادّ شکار به صورت اتمی می باشد. بنابراین، استفاده از نانوذرّات موادّ شکار نسبت به استفاده از موادّ شکار به صورت اتمی، ترجیح داده می شود. با این حال قبل از استفاده بالینی از این عوامل شکار در درمان به روش شکار نوترونی، سایر معیارهای پزشکی، شیمیایی و فیزیکی برای مقایسه آنها مورد توجّه قرار گیرند.

Keywords

• نانوذرّات
• فاکتور افزایش دوز
• درمان به روش شکار نوترونی
• شبیه سازی مونت کارلو