شماره مدرك
20922
شماره راهنما
17973
پديد آورنده
سلماني زادگان، فريده
عنوان
هادرون تراپي تومور چشمي با پرتو پروتون و يون هليوم
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
فيزيك هسته اي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
سيزده، 74ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
هادرون تراپي , تومور چشم , پروتون تراپي , يون هليوم تراپي , پيك براگ , كد Geant4 , بهره درمان , دز جذب شده
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/14
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
فيزيك
دانشكده
فيزيك
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/11/25
كد ايرانداك
23202107
چكيده فارسي
هادرون تراپي به دليل ويژگي فيزيكي منحصر به فرد قله براگ، يكي از روش هاي كارآمد در درمان تومورهاي چشمي است. اين پژوهش با هدف ارزيابي توزيع دز در بافت تومور و بافت هاي سالم با استفاده از پرتو پروتون و يون هليوم-4 انجام شد. يك مدل سه بعدي از ساختارهاي اصلي چشم با استفاده از كد Geant4 طراحي و در فانتوم استاندارد MIRD ادغام شد تا يك مدل آناتوميك كامل براي شبيه سازي فراهم گردد. با استفاده از كد ياد شده توزيع دز پرتوهاي پروتون و يون هليوم-4 در ساختارهاي چشمي و بافت هاي اطراف مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد براي پوشش كامل توموري با ضخامت 8 ميلي متر، بازه ي انرژي بهينه پرتوهاي پروتون بين 48 تا 66 مگاالكترون ولت و براي پرتوهاي يون هليوم-4 بازه ي 194 تا 260 مگاالكترون ولت است. بهره درمان در انرژي هاي بهينه براي پرتو پروتون حدود 95/4 و براي پرتو يون هليوم حدود 5 بدست آمد كه نشان مي دهد هردو پرتو از كارايي درماني بسيار نزديكي برخوردارند. همچنين مشخص شد بيشترين دز جذب شده در بافت هاي دورتر نظير مغز و جمجمه قابل اغماض است. با وجود بهره درمان مشابه، ويژگي هاي فيزيكي يون هليوم-4 شامل قله براگ باريك تر، افت سريع تر دز پس از تومور و انتقال انرژي بيشتر به ازاي هر يون، آن را به گزينه اي مناسب تر براي محافظت از بافت هاي سالم حساس و اجراي درمان در زمان كوتاه تر تبديل مي كند. درمقابل پرتو پروتون به دليل دسترس پذيري بيشتر و هزينه كمتر شتابدهنده ها، همچنان گزينه اي اقتصادي و كارآمد محسوب مي شود.
چكيده انگليسي
Hadron therapy, due to the unique physical characteristic of the Bragg peak, is considered an optimal modality for the treatment of ocular tumors. This study was conducted to evaluate the dose distribution within the tumor and surrounding healthy tissues using proton and helium-4 ion beams. A three-dimensional model of the main ocular structures was developed using the Geant4 Monte Carlo code and integrated into the standard MIRD phantom to provide a comprehensive anatomical model for simulation. Using this framework, the dose distributions of proton and helium-4 ion beams in ocular structures and adjacent tissues were investigated.
To achieve adequate coverage of a tumor with a thickness of 8 mm, the optimal energy range for proton beams was determined to be 48–66 MeV, while for helium-4 ion beams it was calculated to be 194–260 MeV. The therapeutic gain at the optimal energy was found to be approximately 4.95 for proton beams and about 5 for helium ion beams, indicating that both modalities exhibit very similar therapeutic effectiveness. The results also showed that the absorbed dose in distant tissues such as the brain and skull was negligible.
Considering the comparable therapeutic gain, along with the greater mass of helium ions relative to protons, their narrower Bragg peak, higher energy deposition per ion, and more rapid dose fall-off beyond the tumor, helium ions appear to be a more suitable option for protecting the sensitive healthy tissues surrounding ocular tumors and for enabling shorter treatment times. In contrast, proton beams remain a cost-effective and practical option due to their wider availability and lower accelerator costs.
استاد راهنما
ظفراله كلانتري
استاد مشاور
سجاد مري
استاد داور
مريم حسنوند , سروش شاكري