بررسی پاسخ ردههای سلولی مختلف به میدان تابشی آمیخته حاصل از پرتودهی با یون هلیوم

Abstract

مقدمه: مطالعه دقیق ویژگی‌های فیزیکی و بیولوژیکی تابش یون هلیوم بر رده‌های سلولی مختلف، برای طراحی درمان، امری ضروری است. در این مطالعه، پاسخ بیولوژیکی چندین رده سلولی مختلف در تابش یون ⁴He بررسی شده است. با توجه به این که در طراحی درمان، نیاز به مقدار دقیق RBE می‌باشد، برای هر نوع رده سلولی، این کمیت محاسبه شده است.

روش بررسی: نوع مطالعه در این پژوهش، به صورت نظری، و شامل مطالعه بر اساس محاسبات مونت کارلو، و نیز استفاده از روابط نیمه تحلیلی است. محاسبات توزیع دز فیزیکی و انتقال خطی انرژی (LET)، با استفاده از کد مونت کارلوی Geant4 انجام شده است. با بررسی میدان تابشی آمیخته، اثر بیولوژیکی یون های اصلی ⁴He ، یون های ثانویه ³He و ⁶He، و نیز پروتون های تولیدی، دوترون ها و تریتون های ثانویه، در محاسبات در نظر گرفته شده است.

نتایج: دز بیولوژیکی و سطح بقای سلولی برای رده‌های سلولی مورد مطالعه مقایسه گردیده است. تغییرات مقدار اثر بیولوژیکی نسبی (RBE) که برای هر رده سلولی متفاوت است، به عنوان تابعی از عمق فانتوم محاسبه گردیده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که رده‌های سلولی که دارای بیشترین مقدار (α/β)_ph هستند، حساسیت بالاتری را از جهت آسیب دیدن سلولها در مقابل تابش ⁴He دارند.

نتیجه‌گیری: بین رده های سلولی مورد مطالعه، مناسب ترین مورد برای درمان با یون ⁴He، رده سلول سرطانی روده بزرگ انتخاب گردیده است. هم چنین با توجه به تغییرات زیاد RBE نسبت به عمق در فانتوم، در نظر گرفتن یک مقدار RBE متغیر به جای RBE ثابت، ضروری است.

واژه‌های کلیدی: کلیدی: هادرون تراپی، کد Geant4، اثر بیولوژیکی نسبی، دز بیولوژیکی، هلیوم