Investigation of the Produced Positrons and Their Dose Deposition at Bone and Soft Tissue Organs at Proton Therapy: A Simulation Study

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 104

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_ZUMS-32-155_003

تاریخ نمایه سازی: 13 اسفند 1403

چکیده مقاله:

Background & Objective:  Proton therapy has emerged as a superior method in cancer treatment compared to traditional photon-based radiation therapies. Because of the unique physical features of protons and Bragg curve, it can deliver the greatest dosage directly to the tumor while minimizing the radiation absorbed by surrounding healthy tissues. By spreading out Bragg Peak, proton therapy ensures that the tumor receives the prescribed high dose while reducing side effects. In proton therapy, the positrons play a significant role in dose monitoring and imaging.  Materials & Methods:  In this research, GEometry ANd Tracking (GEANT۴) simulation code was used to study the number of positrons emitted and their dose depositions during proton therapy at energies of ۵۰ and ۱۰۰ MeV in both soft tissue and bone with variety of densities. Results:  The results showed that for ۵۰ MeV protons, ۱۵O was identified as the positron emitter that emits the most positrons in both tissues at two energies. The maximum penetration depth of ۵۰ MeV proton beam was ۲۶ mm in soft tissue and ۱۶ mm in bone, while at ۱۰۰ MeV, the depth was ۸۹ mm in soft tissue and ۵۳ mm in bone. Furthermore, the dose deposition by positrons decreases by increasing tissue density. Conclusion:  In proton therapy ۵۰ and ۱۰۰ MeV the most positrons emitted from ۱۵O, ۱۱C, ۳۰P, ۱۳N, ۳۸k, ۳۹Ca in soft tissue and bone.

نویسندگان

Amir Reza Khoshhal

Faculty of Sciences and Modern Technologies, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

Ahmad Esmaili Torshabi

Faculty of Sciences and Modern Technologies, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

Sharareh Babamohammadi

Faculty of Sciences and Modern Technologies, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Wilson VC, McDonough J, Tochner Z. Proton beam irradiation in ...
  • Carver JR, Shapiro CL, Ng A, Jacobs L, Schwartz C, ...
  • Armstrong GT, Liu Q, Yasui Y, Neglia JP, Leisenring W, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۲۰۰/JCO.۲۰۰۸.۲۱.۱۴۲۵PMid:۱۹۳۳۲۷۱۴ PMCid:PMC۲۶۷۷۹۲۱۴. Merchant TE. Proton beam therapy in pediatric oncology. ...
  • Sauvat F, Binart N, Poirot C, Sarnacki S. Preserving fertility ...
  • Newhauser WD, Durante M. Assessing the risk of second malignancies ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۸/nrc۳۰۶۹PMid:۲۱۵۹۳۷۸۵ PMCid:PMC۴۱۰۱۸۹۷۷. Olch AJ. Pediatric radiotherapy planning and treatment. CRC ...
  • Wolff HA, Wagner DM, Conradi LC, Hennies S, Ghadimi M, ...
  • Gragoudas ES, Goitein M, Verhey L, Munzenreider J, Urie M, ...
  • Newhauser WD, Zhang R. The physics of proton therapy. Phys ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۸/۰۰۳۱-۹۱۵۵/۶۰/۸/R۱۵۵PMid:۲۵۸۰۳۰۹۷ PMCid:PMC۴۴۰۷۵۱۴۱۱. Wilson R. A brief history of the Harvard ...
  • Kjellberg RN, Koehler AM, Preston WM, Sweet WH. Stereotaxic instrument ...
  • Kjellberg RN, Sweet WH, Preston WM, Koehler AM. The Bragg ...
  • Gragoudas ES, Goitein M, Verhey L, Munzenreider J, Urie M, ...
  • Kraft G. Tumor therapy with heavy charged particles. Prog Part ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۱۴۶-۶۴۱۰(۰۰)۰۰۱۱۲-۵۱۶. Agostinelli S, Allison J, Amako KA, Apostolakis J, Araujo ...
  • Collaboration GE, Agostinelli S. GEANT۴-a simulation toolkit. Nucl Instrum. Meth. ...
  • Mashayekhi M, Mowlavi AA, Jia SB. Simulation of positron emitters ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.rpor.۲۰۱۶.۱۰.۰۰۴PMid:۲۷۸۲۹۸۲۰ PMCid:PMC۵۰۹۴۶۸۱۱۹. Kraan AC, Moglioni M, Battistoni G, Bersani D, ...
  • Khatibani AB, Khoshhal AR, Tochaee EB, Jamnani SR, Moghaddam HM. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.inoche.۲۰۲۴.۱۱۲۷۷۲۲۱. Khoshhal AR, Khatibani AB, Tirehdast Z, Shaddoust M, Nirouei ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.optmat.۲۰۲۴.۱۱۵۹۵۳۲۲. Bongrand, A., Busato, E., Force, P., Martin, F. and ...
  • Khoshhal AR, Esmaili Torshabi A. Feasibility of Anthropomorphic Head Phantom ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۴۲۰۰/jonra.۲۰۲۴.۱۶۳۴.۱۱۴۰۲۴. Seravalli, E., Robert, C., Bauer, J., Stichelbaut, F., Kurz, ...
  • Pshenichnov, I., Mishustin, I. and Greiner, W., ۲۰۰۶. Distributions of ...
  • Studenski MT, Xiao Y. Proton therapy dosimetry using positron emission ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۳۲۹/wjr.v۲.i۴.۱۳۵PMid:۲۱۱۶۰۵۷۹ PMCid:PMC۲۹۹۸۸۱۲ ...
  • نمایش کامل مراجع