آنالیز عنصری بافت در پروتون‌تراپی با استفاده از شمارش زیر قله طیف گامای آنی

برای استفاده بهینه از قابلیت‌‏های پروتون در درمان تومور، لازم است در مرحله طرح درمان محل پیک براگ با دقت بالایی پیش‏بینی شود. آنالیز عنصری بافت یکی از روش‌‏های مورد تحقیق برای پیش­بینی دقیق محل پیک براگ، برد پروتون و توزیع توان توقف بافت می‌­باشد. هر عنصر در بافت طیف گاماهای آنی منحصر به فردی دارد، بنابراین با ثبت و تحلیل طیف گاماهای آنی گسیل شده از بافت، امکان پیش‌بینی جرم عناصر بافت وجود دارد. در مطالعه حاضر، ابتدا گاماهای آنی گسیل شده از عناصر اصلی بافت­‌های بدن (Ca20، O16، C12 و N14) با استفاده از کد Geant4 به ­دست آمدند. سپس با استفاده از پنج فانتوم با جرم‌­های عنصری مشخص، رابطه­ تناسب بین شمارش­‌های زیر قله خطوط گاما 91/3، 31/2 و MeV 12/7 به ­ترتیب با جرم عناصر کلسیم، نیتروژن و اکسیژن در فانتوم‌­ها به­ صورت خط برازش به ­دست آمدند. در ادامه برای دو فانتوم آزمون با داشتن شمارش­‌های این خطوط گاما و با استفاده از خط برازش، جرم هر عنصر در فانتوم تخمین و با مقدار واقعی مقایسه گردید. نتایج به ­دست آمده برای سه عنصر ذکر شده در فانتوم‌­های آزمون دارای اندازه‌­ی درصد خطای نسبی کم‌­تر از 6 هستند، که موجب جابه‌­جایی برد پروتون کم­‌تر از 1 میلی­‌متر می‌‏شود.