fa اثر چرخ تعدیل‌گر و چرخ جبران‌کننده برد برای پوشش ‌دهی سه بعدی هدف در پروتون درمانی تومور‌های مغزی با استفاده از کد GEANT4 پژوهشي Research <p dir="RTL"><strong><em><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">مقدمه:</span></span></em></strong><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> پروتون‌درمانی یک روش درمان برای انواع تومورها از جمله تومور مغزی است. مهم‌ ترین ویژگی پرتو‌های پر انرژی پروتون تخلیه‌ی انرژی به صورت منحنی براگ و امکان ایجاد قله براگ پهن &shy;شده، به منظور پوشش ‌دهی کامل تومور است. هدف از این مطالعه پوشش‌ دهی&nbsp; سه بعدی یک تومور مغزی با استفاده از موادی که انرژی را تغییر می‌دهند، می‌باشد به طوری که بافت سالم مغز حداقل تابش را دریافت کند.</span></span><br> <strong><em><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">مواد و روش‌‌ها:</span></span></em></strong><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> در این مطالعه توموری کروی به شعاع یک سانتی ‌متر داخل مغز در نظر گرفته شد</span></span><span dir="LTR"><span style="font-size:9.0pt;">.</span></span><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> باریکه پروتون با انرژی </span></span><span dir="LTR"><span style="font-size:9.0pt;">MeV</span></span><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> 5/86</span></span> <span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">فانتوم سر اشنایدر (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-size:9.0pt;">Snyder head phantom</span></span><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">) را تحت تابش قرار داد. از چرخ&shy;‌های تعدیل‌ گر و جبران‌ کننده برد از جنس </span></span><span dir="LTR"><span style="font-size:9.0pt;">PMMA</span></span><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> به ترتیب برای پوشش&shy; دهی طولی و پوشش&shy; دهی جانبی تومور استفاده شد. شبیه &shy;سازی‌ها با استفاده از کد </span></span><span dir="LTR"><span style="font-size:9.0pt;">GEANT4</span></span><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> انجام شده است.</span></span><br> <strong><em><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">یافته‌‌های پژوهش</span></span></em></strong><strong><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">:</span></span></strong><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> با استفاده از چرخ تعدیل ‌گر تومور از لحاظ طولی پوشش داده می‌شود و قله براگ پهن&shy; شده ایجاد می&shy;شود. از لحاظ جانبی علاوه بر تومور قسمت‌‌هایی از بافت سالم مغز نیز تحت تابش قرار می‌گیرند. با وجود چرخ جبران‌کننده برد، پوشش &shy;دهی سه &shy;بعدی تومور انجام می‌شود. شار و دز جذبی ذرات ثانویه ‌ی تولید شده از بر هم‌ کنش‌‌های هسته ‌ای پروتون&shy;‌ها با عناصر موجود در سر، در حضور چرخ تعدیل ‌گر و چرخ جبران‌ کننده در مقایسه با پروتون‌ها مقادیر کمی دارند.</span></span><br> <strong><em><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;">بحث و نتیجه‌گیری:</span></span></em></strong><span style="font-family:b mitra;"><span style="font-size:11.0pt;"> با استفاده از چرخ تعدیل‌ گر و چرخ جبران‌ کننده برد می‌‌توان تومور را به طور دقیق در سه بعد تحت تابش قرار داد به&shy;طوری که کمترین آسیب به بافت&shy;های مجاور وارد شود. نتایج نشان می‌دهند که بیش از 99% دز کل ناشی از ذرات ثانویه و پروتون‌ها توسط تومور جذب می&shy;شود. </span></span><br> &nbsp;</p> <p><em>Introduction</em>: Proton therapy is a treatment method for variety of tumors such as brain tumor. The most important feature of high-energy proton beams is the energy deposition as a Bragg curve and the possibility of creating the spread out Bragg peak (SOBP) for full coverage of the tumor. The aim of this study is the three dimensional (3-D) coverage of a brain tumor while healthy brain tissue absorbs less radiation.<br> &nbsp;<br> <em>Materials & methods</em>: In this study, a spherical tumor with the radius of 1 cm in the brain is considered. A SNYDER head phantom has been irradiated with 86.5 MeV proton beam energy. APMMA modulator wheel and a PMMA range compensator wheel are used for longitudinal and lateral covering of the tumor, respectively. The simulations are performed using GEANT4 code.<br> &nbsp;<br> <em>Findings</em>: Using a modulator wheel, the tumor is covered longitudinally and Spread Out Bragg Peak is created. In terms of lateral, in addition to the tumor, portions of healthy brain tissue are irradiated. 3-D coverage of spherical shape tumor is performed using a range compensator wheel. In the presence of modulator and range compensator wheels, the flux and absorbed dose of secondary particles produced by nuclear interactions of protons with elements in the head are considerably small compared to protons.<br> &nbsp;<br> <em>Discussion & conclusions: </em>Using a modulator and a range compensator wheels the tumor can be treated accurately in the 3-D, so that the minimal damage reaches the surrounding tissues. The results show that more than 99% of the total dose of secondary particles and protons is absorbed in the tumor.<br> &nbsp;</p> پروتون ‌درمانی, تومور مغزی, قله براگ پهن‌ شده, کد مونت کارلوی GEANT4 Proton therapy, Brain tumor, Spread out bragg peak, GEANT4 code 73 82 http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-872-1&slc_lang=fa&sid=1 Zahra Hashemi زهرا هاشمی hashemi.zahra.1@gmail.com 9600319475328460038684 9600319475328460038684 No Dept of Nuclear, Fuculty of Physics, Yazd University, Yazd, Iran گروه هسته ‌ای، دانشکده فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Mansoureh Tatari منصوره تاتاری mtatari@yazd.ac.ir 9600319475328460038685 9600319475328460038685 No Dept of Nuclear, Fuculty of Physics, Yazd University, Yazd, Iran گروه هسته ‌ای، دانشکده فیزیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران Seyed Pezhman Shirmardi سید پژمان شیرمردی p_shirmardi@aut.ac.ir 9600319475328460038686 9600319475328460038686 Yes Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, Tehran, Iran پژوهشکده کاربرد پرتو‌ها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ‌ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران