استفاده از یک روش اصلاحی در محاسبه مشخصات هندسی چرخ تعدیل گر برد در پروتون تراپی به روش پراکندگی غیرفعال

در درمان تومورها به روش پروتون ­تراپی، باریکه ­ی پرتوی خروجی از سینکروترون یک پرتوی تک­ انرژی است که پس از ورود به بافت هدف، قسمت زیادی از انرژی خود را به یک نقطه انتقال می ­دهد. برای درگیر کردن کل بافت تومور، دو رهیافت وجود دارد که یکی از آن ­ها، که در این پژوهش به آن پرداخته شده است، روش پراکندگی غیرفعال است. در این روش پرتوی پروتون برای پوشش دادن کل حجم تومور باید از یک پراکننده­ ی دوار به نام چرخ تعدیل ­گر برد عبور کند. این پراکننده در هر دور چرخش خود ضخامت ­های متفاوتی از ماده را بر سر راه پرتو پروتون قرار می ­دهد و در نتیجه پرتوی تک ­انرژی را به یک طیف انرژی با انرژی کم ­تر، که در عمق کم­ تری از بافت جذب می­ شود، تبدیل می­ نماید. هدف این روش دست ­یابی به یک منحنی جذب انرژی است که در ناحیه­ ی تومور دارای بیشینه مسطح باشد و پس از عبور از این ناحیه به ­سرعت به صفر برسد. بررسی تاثیر مواد و تغییرات هندسی اجزای پراکننده در مسیر پرتوی پروتون موضوع قابل ­توجهی است که بر شکل منحنی جذب موثر است. در این پژوهش با استفاده از ابزار Geant۴، که براساس روش مونت­ کارلو کار می ­کند، این سیستم پراکننده شبیه ­سازی شده است. محاسبه ­ی مشخصات هندسی چرخ تعدیل ­گر برد به طوری­که به منحنی جذب مسطح در محدوده­ ی تومور منجر شود، موضوعی است که به روش­ های مختلف به آن پرداخته شده است. در این پژوهش با نوشتن یک برنامه ­ی پایتون با الگوریتم اصلاحی، یک منحنی مسطح قابل­ قبول حاصل شده است.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، مونت کارلو ، Geant۴ ، پروتون تراپی ، چرخ تعدیل گر برد