شبیه سازی درمان سرطان غده ی تیروئید با بیم پروتونی به روش مونت کارلو

در این تحقیق، امکان پذیر بودن درمان سرطان تیروئید با بیم پروتونی و به روش اسکن خطی بررسی می شود. در ابتدا برای اینکه بتوان به نتایج حاصل از شبیه سازی اعتماد کرد، منحنی دز عمقی در آب حاصل از شبیه سازی با کد مونت کارلوی fluka برای یک بیم پروتونی باریک 70.1 مگاالکترون ولت، با منحنی تجربی بدست آمده در مرکز درمان سرطان md anderson واقع در دانشگاه تگزاس آمریکا، مقایسه شده است. سپس، با شبیه سازی یک فانتوم ساده ی چندلایه از ناحیه ی گردنی، مناسب ترین بازه ی انرژی پروتون برای درمان یک تومور تیروئید با ضخامت معین، تعیین شده است.. برای این فانتوم ساده، تعداد فوتون ها و نوترون های ثانویه ناشی از برهمکنش پروتون های اولیه با لایه های مختلف بافتی در انرژی های مختلف بیم پروتونی اولیه، برآورد شده است. همچنین با شبیه سازی یک هندسه ی دقیق تر از فانتوم گردن، طیف فوتون ها و نوترون های ثانویه ی تولید شده، بدست آمده است. نهایتا دز معادل موثر برخی از بافت های بعد از حجم هدف و اطراف آن ناشی از نوترون های ثانویه برای وقتی که بیم پروتونی 54 مگاالکترون ولت به فانتوم برخورد می کند و همچنین فلاکس نوترون های ثانویه در فاصله ی 1 متر ی از مرکز محور میانی فانتوم دقیق گردن در انرژی های 34 و 54 مگا الکترون ولت بیم پروتونی اولیه ، محاسبه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دادند که منحنی دز عمقی، توافق خوبی با منحنی تجربی داشته است. لذا نتایج حاصل از شبیه سازی می توانند قابل اعتماد باشند. مناسب ترین بازه ی انرژی برای درمان تومور تیروئید، بین 42 تا 54 مگا الکترون ولت بوده است. تعداد فوتون ها و نوترون های تولید شده به ترتیب توابعی خطی و درجه دوم از انرژی پروتون اولیه بودند. در حالت برخورد یک بیم پروتونی 54 مگاالکترون ولت به فانتوم، حنجره و نای بیشترین مقدار دز معادل موثر را ناشی از نوترون های ثانویه دارا بودند. با توجه به کل نتایج بدست آمده می توان گفت که امکان انجام عملی درمان سرطان تیروئید با بیم پروتونی در آینده وجود دارد.