تعیین توزیع انرژی و توزیع فضائی الکترون های تولید شده در برخورد فوتون های کبالت-60 در آب و مقایسه آن با بیناب ذرات بتا تابشی از لوتیشیوم-177، ایتریم-90، ایندیم-111 و ید-131

پیشرف های اخیر در رادیوایمونوتراپی کاربردهای درمانی مواد رادیوایزوتوپ را به شدت افزایش داده است. اما به دلیل عدم امکان طراحی درمان دقیق، کاربرد های بالینی آنها آنچنان که مورد انتظار است گسترش نیافته است. یکی از دلایل مهم در این ارتباط نیاز به اطلاعات در مورد آثار رادیو بیولوژیک مواد رادیو ایزوتوپ می باشد. متأسفانه عمده اطلاعات رادیو بیولوژیکی در زمینه استفاده پرتو، از چشمه های خارج از بدن است. در چند سال گذشته تلاش هایی در جهت تعمیم داده های رادیو بیولوژیکی پرتوی خارجی برای پرتودهی داخلی شده است. این درحالی است که بین دو روش درمانی تفاوت قابل توجهی وجود دارد و یک دز ماکروسکوپیک مشخص از پرتو های خارجی با همان میزان دز از پرتوی ناشی از اکتیویته داخلی، اثر بیولوژیکی یکسانی ندارند. در این تحقیق پایه های فیزیکی دو روش درمانی از نظر توزیع دز میکروسکوپیک مورد مقایسه قرار گرفته است. با فرض توزیع یکنواخت اکتیویته در آب، توزیع دز و توزیع فضائی الکترون های ساطع شده توسط چهار رادیو ایزوتوپ i131، lu177، in111 و y90 به دست آمده است، و با توزیع دز و توزیع فضائی الکترون های ایجاد شده در برخورد فوتون های co60 در آب، مقایسه شده است. هدف از این مقایسه، پاسخ دادن به این سوال است که در صورتی که دز ماکروسکوپیک واگذار شده توسط کبالت و چهار رادیو ایزوتوپ دیگر در آب یکسان باشد، توزیع دز میکروسکوپیک آنها تا چه میزان متفاوت است. مقایسه از طریق شبیه سازی مونت کارلو و به کمک کد اختصاصی gate انجام گرفته است. حجم هدف شبیه سازی شده، تقریباً معادل یک ظرف کشت سلولی و به صورت استوانه ای با ارتفاع 6 میلیمتر و حجم حدود دو میلی لیتر آب بوده است. در این شرایط انواع برخورد و برهمکنش های فوتون و الکترون در آب شبیه سازی شده و توزیع انرژی الکترون ها و توزیع میکروسکوپیک دز واگذار شده توسط آن ها محاسبه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که حتی با وجود تعداد یکسان الکترون های تولید شده توسط هر یک از چهار چشمه فوق، توزیع انرژی الکترون ها متفاوت است. انرژی میانگین بیناب الکترون های کبالت به انرژی میانگین بیناب الکترونی ایتریم90 نزدیک است. علاوه بر آن در شرایطی که دز میانگین واگذار شده توسط کبالت و چهار رادیوایزوتوپ دیگر در آب یکسان است، توزیع میکوسکوپیک دز آن ها در لایه های مختلف حجم هدف به صورت معنی داری متفاوت می باشد(01/0p<). از بین چهار رادیوایزوتوپ مورد بررسی، تنها توزیع دز ایتریم90 تفاوت معنی داری با توزیع دز کبالت ندارد(05/0p>).