ارزیابی و محاسبه ی توزیع دز در پروتون درمانی چشم با روش مونت کارلو و مقایسه ی نتیجه ها با داده های شبیه سازی

ملانوم چشم، توموری بدخیم است که اغلب در بافت یووه آ که شامل عنبیه، جسم مژگانی و مشیمیه است، ایجاد می شود. ملانوم یووه آ رایج ترین سرطان داخل چشمی در میان بزرگسالان است و حدود 12% همه ملانوم ها به حساب می آید. از روش های مختلفی نظیر لیزردرمانی، حرارت درمانی، پرتودرمانی با پلاک، جراحی، تخلیه چشم و یا ترکیبی از این روش ها برای درمان استفاده می شود. یکی دیگر از روش های درمان که به منظور کنترل رشد تومور، حفظ دید و حفظ ساختارهای چشمی انجام می گیرد، پروتون درمانی است. ذرات پروتون با توجه به پارامترهای مختلف نظیر اندازه ی تومور، محل قرارگیری آن، فاصله ی بیمار از چشمه ی پروتون و ..... تنظیم می شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی و برآوردی از میزان دز جذب شده در چشم و تومورهای مختلف موجود در ناحیه صلبیه و مشیمیه و بافت های مجاور آن در روش پروتون درمانی با تغییر مهم ترین پارامترهای پروتون درمانی نظیر ضخامت تعدیل کننده، میدان پرتودهی، انرژی ذرات پروتون و ... است. به منظور دست یابی به این هدف، ابتدا با استفاده از شبیه سازی با روش مونت کارلو، یک دستگاه پروتون درمانی متعلق به آزمایشگاهnazionali del sud-infn و نیز چشم و اجزای آن شبیه سازی شد. سپس چشم با استفاده از کره های هم مرکز شبیه سازی شده و به منظور دقیق تر شدن نتیجه های تحقیق از مواد و چگالی های عناصر اصلی سازنده اجزای مختلف چشم نظیر قرنیه، اتاق قدامی، عدسی، زجاجیه، مشیمیه، صلبیه و .... استفاده شد. سپس میزان دز دریافتی چشم و اجزای آن و تومور چشم در نواحی مختلف مشیمیه و صلبیه با استفاده از روش مونت کارلو محاسبه گردید. نتیجه های حاصل از این تحقیق نشان داد که، میزان دز دریافتی در طول مدت درمان برای ناحیه های قرنیه، اتاق قدامی، عدسی، زجاجیه و عصب بینایی به ترتیب بر حسب واحد gy در محدوده (64/6-32/2)، (56/2-0038/0)، (58/0-0)، (4/20-2/0) و (64/6-28/0) می باشد که همگی کم تر از آستانه های خطر گزارش شده توسط icrp می باشد. نتیجه های حاصل از شبیه سازی به داده های مرجع بسیار نزدیک بودند، به طوری که خطای نسبی محاسبات در اجزای مختلف چشم، در محدوده ی (46/0%-019/0%) قرار گرفتند. سپس در نواحی مختلف مشیمیه و صلبیه، تومورهایی با محدوده ی شعاعی cm (3/0-26/0) در نظر گرفته شد، که دز جذبی در نواحی تومورال مشیمیه و صلبیه در محدوده gy (50-36/49) و دز جذبی در نواحی سالم مشیمیه و صلبیه در محدوده gy (6/47-00035/0) در طول مدت درمان به دست آمد. نتیجه های حاصل از این تحقیق نشان داد که برای ارزیابی میزان دز جذبی اجزای مختلف چشم و نیز بهینه سازی طراحی درمان با تغییر پارامترهایی نظیر مقدار انرژی ذرات پروتون، ضخامت تعدیل کننده و شعاع پرتو و با استفاده از شبیه سازی، می توان پارامترها را چنان تنظیم کرد که دز دریافتی توسط بافت های مختلف اطراف تومور در محدوده ی مقدارهای مجاز باشد. هم چنین با استفاده از شبیه سازی می توان در هر نقطه ای از چشم میزان دز دریافتی را محاسبه نمود که این مهم در روش های تجربی به سادگی امکان پذیر نبوده و با محدودیت های عملی و خطای محاسباتی همراه است.