طراحی و بهینهسازی طیف نوترونی برای درمان تومورهای عمیق مغزی به روش BNCT با کاهش آسیب رسیده به پوست
نویسندگان
چکیده مقاله:
Boron neutron capture therapy (BNCT) is an effective method for treatment of deep seated brain tumors. This method consists of two stages: injection of boron compound in the patient body, and then irradiation of the region tumors with the neutron beam. It allows for delivery of high linear energy transfer (LET) radiation (particles 4He and 7Li nuclei) to tumors at the cellular level whilst avoiding unnecessary dose deposition to healthy tissue. The proper neutron energies for BNCT is 1eV–10keV, namely epithermal energy range. Neutrons can slow down to the thermal energies via passing through the different tissue before reaching the tumor. Neutrons with higher or lower energies and &gamma-radiation are extremely undesirable and should be avoided as much as possible of the spectrum. Therefore, a good spectrum shaping is an essential requirement for BNCT. The following neutron-producing charged particles reactions are considered mainly for use in accelerator based neutron capture therapy: 7Li(p,n)7Be, 9Be(p,n)9B, 9Be(d,n)10B and 13C(d,n)13N. The 7Li(p,n)7Be reaction is excellent for producing neutron. Neutrons from this reaction have a relatively narrow energy spectrum which requires less moderation than those generated from other reactions. In this paper, we investigate the feasibility of using 7Li(p,n)7Be reaction with irradiation of 2.5MeV-20mA proton beam for neutron production in order to treatment deep seated brain tumors. the serious drawback of this source is the low melting point of Li target (180 °C) and its low thermal conductivity (84.7 W/m °k). To overcome this problem, a cooling system was optimized and a beam shaping assembly (BSA) was proposed for decreasing of the flux of fast neutrons (E>10 keV). The proposed BSA based on 7Li(p,n)7Be reaction contains: BeO as moderator, graphite as reflector, Cd as thermal neutron filter and BeO as collimator. Our results show 1.08×109 n/cm2s epithermal neutron flux at the beam port of the proposed BSA. Although the designed beam meet IAEA criteria, however, considering the differences between skin and healthy tissue in BNCT leads to high neutron dose in skin. To overcome this problem, the BSA is designed so that the dose in skin reduced as much as possible. The simulated Snyder head phantom is used to evaluate dose in tissues due to the irradiation of designed neutron beam. Dosimetric evaluation in the simulated head phantom shows that our designed beam is effective to treat deep-seated brain tumors with the reduction of damage to the skin in a reasonable time. Our optimization is based on Monte Carlo calculation using MCNPX code. Keywords: BNCT, 7Li(p,n)7Be Reaction, deep-seated tumors, Skin, Dose evaluation
منابع مشابه
طراحی و بهینه سازی طیف نوترونی برای درمان تومورهای عمیق مغزی به روش bnct با کاهش آسیب رسیده به پوست
در بسیاری از پژوهش هایی که تاکنون برای بررسی امکان درمان تومورهای عمقی مغز بوسیله گیراندازی نوترون (bnct) انجام گرفته است، پوست به عنوان بافت سالم در نظر گرفته شده است. از آنجا که ضریب موثر بیولوژیکی ترکیبی پوست تقریبا دو برابر بافت سالم است، قطعا میزان دوز در پوست در عمل بیشتر از حد مجاز خواهد بود. به واسطه اینکه پوست اولین بافتی است که تحت اشعه قرار می گیرد، بازنگری در طراحی شکل دهنده طیف برا...
متن کاملمقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure
کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...
متن کاملامکان سنجی درمان تومورهای سطحی با استفاده از باریکه نوترونی راکتور تحقیقاتی تهران به روش نوترون درمانی با بور
In Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), the patient is injected with a tumor localizing drug containing a boron-10 compound. Then the tumor region is irradiated with an appropriate neutron beam. Lethal dose deposited by 10B (n, α)7Li reaction products cause destruction of the tumor cell. Recently, a lot of efforts have been done for the use of Tehran Research Reactor (TRR) for BNCT and a...
متن کاملروش طراحی آزمایش به منظور بهینهسازی سختی پوششهای آندایزینگ آلومینیوم
در این پژوهش هدف این است که سختی پوشش آندایزینگ آلومینیوم بهکمک روش طراحی آزمایش بهینه شود. متغیرهای متفاوتی بر سختی این پوشش مؤثر میباشند که از مهمترین آنها میتوان به زمان، دما و متغیرهای مربوط به جریان پالسی (دانسیته جریان حداکثر و حداقل، فرکانس و چرخه کاری) اشاره کرد. در این راستا متغیرهای مذکور در سطوح مختلف بهعنوان ورودی فرآیند طراحی آزمایش در نظر گرفته شد. همچنین اثر این متغیرها بر ...
متن کاملامکان سنجی درمان تومورهای سطحی با استفاده از باریکه نوترونی راکتور تحقیقاتی تهران به روش نوترون درمانی با بور
در روش نوترون درمانی با بور، پس از تزریق داروی حامل بور-10 به بیمارو جذب آن در تومور، منطقه تومور توسط نوترون هایی با انرژی و شدت مناسب پرتودهی میشود. جذب نوترون های حرارتی توسط بور منجر به واکنش10b(n,α)7li می شود. تخلیه ی انرژی ذرات آلفا و لیتیوم-7 در تومور منجر به نابودی آن میگردد.اخیرا تلاش های بسیاری در مورد استفاده از راکتور تهران به منظور نوترون درمانی با بور صورت گرفته و باریکه ی نوترو...
متن کاملبررسی دز رسیده به بافت سالم ریه در پرتودرمانی تومورهای ریوی به دو روش پرتودرمانی گیتد و معمولی
In radiation therapy of lung tumors, respiratory motion causes target moving, so a larger margin is needed to cover the CTV. With the margin increasing, a larger volume of normal tissue will be exposed to high-dose. In this study, dosimetric parameters of normal lung tissue were compared between gated and conventional radiotherapy (RT), using the NCAT digital phantom. Different series of CT im...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 17 شماره 1
صفحات 51- 59
تاریخ انتشار 2017-05
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی برای این مقاله ارائه نشده است
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023