پديد آورنده :
حسيني، فائزه
عنوان :
بررسي هادرونتراپي با پرتوهاي پروتون و يون كربن در كبد و اثر جبران كننده برد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هفت، 90ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
هادرون تراپي , پروتون تراپي , بهره درمان , كد Geant4 , فانتومMIRD
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/06/04
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/06/08
چكيده فارسي :
در اين پژوهش هدف مقايسه پرتو درماني توسط پروتون و يون كربن در درمان سرطان كبد و بررسي اثر جبران كننده برد است. براي اين منظور توموري به قطر 3 سانتي متر درون كبد در فانتوم مِرد در نظر گرفته شد. تابش پرتو پروتون و يون كربن به اين فانتوم در كد Geant4 شبيه سازي شد و دوز رسيده به بافت تومور و بافت سالم محاسبه و شرايط بهينه بهره درمان براي دو پرتو مقايسه شد.
ابتدا محاسبات دوز و بهره درمان براي باريكه هاي تك انرژي پروتون و يون كربن با سطح مقطع معادل سطح مقطع تومور انجام شد. سپس باريكه به صورت مجموعهاي از پرتوهاي حلقوي با انرژيهاي متناسب با ضخامت قسمتي از تومور كه مقابل پرتو قرار مي گيرد در نظر گرفته شد. به اين صورت تاُثير جبران كننده برد به صورت تغيير در انرژي فرودي پرتو در شعاعهاي مختلف باريكه در نظر گرفته شد.
نتايج نشان مي دهد كه بهره درمان براي باريكه پروتون با حضور جبران كننده برد ( حالت مجموع پرتوهاي حلقوي) نسبت به حالت پرتو تك انرژي 30 در صد افزايش و براي پرتو يون كربن 42 درصد افزايش داشته است. همچنين بهره درمان با حضور جبران كننده برد براي باريكه پروتون نسبت به باريكه يون كربن حدود 26 درصد بيشتر به دست آمد. ذرات ثانويه نيز محاسبه و نتايج در حالتهاي مختلف براي پروتون و يون كربن مقايسه و تحليل شده است.
چكيده انگليسي :
This study aims to compare proton therapy and carbon ion therapy for liver cancer treatment while investigating the effects of range compensation. A 3 cm diameter tumor within the liver was modeled using a MIRD phantom. Proton and carbon ion irradiation of this phantom were simulated using Geant4 code, with subsequent calculation of dose delivery to both tumor tissue and healthy tissue. The optimal therapeutic ratio for both radiation modalities was compared. Initial dose calculations and therapeutic ratio assessments were performed for monoenergetic proton and carbon ion beams with cross-sections matching the tumorʹs dimensions. Subsequently, the beam was configured as a set of concentric annular beams with energies adjusted according to the thickness of tumor regions facing irradiation. This approach incorporated range compensation by modulating incident beam energy across different radial positions.
Results shows that the therapeutic ratio for proton beams with range compensation (using concentric annular beams) increased by 30% compared to monoenergetic beams, while carbon ion beams showed a 42% improvement. Furthermore, proton beams with range compensation achieved approximately 26% higher therapeutic ratio than similarly configured carbon ion beams. Secondary particles were also calculated. Finaly, the results for different conditions were compared and analyzed for both proton and carbon ion beams.
استاد راهنما :
ظفراله كلانتري
استاد مشاور :
مريم حسنوند
استاد داور :
سروش شاكري , سجاد مري