افزایش دوز ناشی از تزریق نانوذرات طلا، گادلینیوم، آهن و تیتانیوم به تومورهای سرطانی در براکی‌تراپی با چشمه ایریدیم- 192: روش مونت‌کارلو

زمینه و هدف: در برهمکنش­های فوتون با ماده، افزایش عدد اتمی ماده هدف و کاهش انرژی فوتون تابشی جذب فوتوالکتریک را در آن ماده افزایش می­دهد. در مطالعة حاضر فاکتور افزایش دوز (Dose Enhancmenet Factor) تومور پر شده با نانوذرات (Nano Particles) برای براکی­تراپی با چشمه ایریدیم- 192 مطالعه شد. روش بررسی: محاسبات مونت­کارلو برای تعیین افزایش دوز ناشی از چشمه ایریدیم- 192 با کد MCNP4C  انجام شد. مدل مخلوط آب- نانوذرات برای توزیع یکنواخت نانوذرات طلا، گادلینیوم، آهن و تیتانتیوم با غلظت­های 7، 18 و mgr/gr 30 در حجم توموری که در فاصله cm 5/1 از چشمه در مرکز فانتوم آب قرار داده شده در نظر گرفته شد.  یافته­ها: فاکتور افزایش دوز برای نانوذرات طلا برابر با 049/1، 122/1، 201/1 و برای نانوذرات گادلینیوم برابر با 033/1، 083/1 و 136/1 به­ترتیب با غلظت­های 7، 18 و mrg/gr 30 تخمین زده شد. میزان افزایش دوز برای آهن و تیتانیوم قابل ملاحظه نبود. افزایش فاصلة شعاعی تومور از چشمه (از 5/1 تا cm 5) فاکتور افزایش دوز را (تا 3/22%) افزایش می­دهد.  نتیجه­گیری: نتایج ما پیش­گویی می­کند که پرکردن تومور با نانوذرات با اعداد اتمی بالا مانند طلا به­دنبال پرتوگیری از چشمه براکی­تراپی با آهنگ دوز بالای  ایریدیم-192 دوز جذبی تومور را به­دلیل افزایش برهمکنش­های فوتوالکتریک افزایش داده و منجر به بهبود بهره درمانی می­شود. فاصله شعاعی تومور از چشمه به­دلیل کاهش انرژی میانگین در اثر تضعیف و افزایش غلظت نانوذرات و نیز به­دلیل افزایش جذب فوتوالکتریک فاکتور افزایش دوز را افزایش می­دهد.