نانوذرات با عدد اتمی بالا به عنوان حساس کننده های رادیویی برای افزایش دوز در براکی تراپی با آهنگ دوز بالا: مروری سیستماتیک بر شبیه سازی های مونت کارلو با رادیونوکلئیدهای Ir-۱۹۲، Co-۶۰ و Yb-۱۶۹

مقدمه: براکی تراپی با آهنگ دوز بالا به عنوان یکی از موثرترین تکنیک های پرتودرمانی برای درمان تومورهای موضعی است، اما مقاومت برخی تومورها و محدودیت در افزایش دوز بدون آسیب به بافت های سالم همچنان چالش برانگیز است. استفاده از نانوذرات با عدد اتمی بالا به عنوان حساس کننده های پرتویی، رویکردی نویدبخش برای غلبه بر این محدودیت ها محسوب می شود. مواد و روش ها : این مرور نظام مند بر اساس دستورالعمل های PRISMA ۲۰۲۰ انجام شد. جست وجوی گسترده ای در پایگاه های داده معتبر برای شناسایی مطالعاتی که از شبیه سازی مونت کارلو )مانند MCNP، Geant۴  و... ) جهت بررسی اثر نانوذرات بر تقویت دوز در براکی تراپی با منابع با آهنگ دوز بالا استفاده کرده بودند، صورت گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که نانوذرات بیسموت (Z=۸۳) و طلا (Z=۷۹) بیشترین افزایش دوز جذبی را ایجاد می کنند، در حالی که نانوذراتی با عدد اتمی پایین تر مانند آهن و تیتانیوم اثر ناچیزی داشتند. فاکتور افزایش دوز در مطالعات مختلف بین ۱٫۰۰۸ تا ۲٫۸ گزارش شد و رابطه ای مستقیم با غلظت نانوذرات داشت؛ هرچند در غلظت های بسیار بالا پدیده اشباع و کاهش کارایی مشاهده شد. اندازه نانوذره نقش ثانویه اما قابل توجهی داشت، به ویژه در منابع کم انرژی. وابستگی شدید فاکتور افزایش دوز به انرژی منبع نیز تایید شد؛ بیشترین کارایی در منابع کم انرژی (یوتربیوم-۱۶۹) و کمترین در منابع پرانرژی (کبالت-۶۰) مشاهده گردید. نتیجه گیری: این مرور نظام مند نشان می دهد که ترکیب نانوذرات با عدد اتمی بالا، به ویژه طلا و بیسموت، با منابع با آهنگ دوز بالا کم انرژی می تواند به طور قابل توجهی دوز تومور را افزایش دهد بدون اینکه دوز بافت سالم را افزایش دهد و به عنوان یک راهبرد نویدبخش در آینده پرتودرمانی سرطان مطرح شود.

کلیدواژه ها:

HDR brachytherapy ، Nanoparticles ، Dose enhancement factor ، Monte Carlo simulation ، Radiosensitizer ، براکی تراپی با آهنگ دوز بالا ، نانوذرات ، فاکتور افزایش دوز ، شبیه سازی مونت کارلو ، حساس کننده پرتویی.