تومور های سرطانی مغز یکی از مهم ترین بیماری های مغز انسان است. تحقیقات نشان می دهند که از هر صد هزار نفر 20 نفر دارای تومور مغزی می باشند. به طور کلی روش های درمانی که برای درمان سرطان مغز مورد استفاده قرار می گیرد شامل جراحی، پرتودرمانی و شیمی درمانی است. نزدیک به دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتو درمانی استفاده می کنند. یکی از روش های نوین پرتودرمانی استفاده از شتاب دهنده ی خطی است. از مهم ترین مزایای این روش می توان عوارض جانبی کمتر نسبت به دیگر روش ها و عدم نیاز به بستری شدن در طول مدت درمان را اشاره کرد. ولی محدودیت هایی از قبیل استفاده از پرتو های یونیزان و افزایش دز جذبی بیمار را دارد. لذا طراحی روند درمان و چگونگی دادن دز به نواحی تومورال اهمیت ویژه ای پیدا می کند. امروزه استفاده از نرم افزارهای طراحی درمان برای اطمینان از بهینه بودن روند درمان، در مراکز درمانی، رواج یافته است. هدف از این تحقیق بهینه سازی طراحی درمان در درمان توموری در مغز، از طریق شبیه سازی مغز یک بیمار دارای تومور مغزی، با استفاده از دستگاه شتاب دهنده ی خطی، با روش مونت کارلو و در نهایت مقایسه نتایج این شبیه سازی با داده های نرم افزار طراحی درمان، است. در این تحقیق از شبیه سازی به روش مونت کارلو برای شبیه سازی مغز انسان ، پرتودهی تومور مغزی و مقایسه نتایج با داده های نرم افزار طراحی درمان، استفاده شد. ابتدا به تعیین صحت و دقت روش و کد برنامه نویسی پرداخته شد. سپس با توجه به اطمینان از صحت روش و کدنویسی مورد استفاده یک فانتوم مغز با تومور فرضی مدل شده و مورد تابش قرار گرفت. در آخر از روی تصاویر سی تی بیماری مبتلا به تومور مغزی، فانتومی با ابعادی نزدیک به سر بیمار و جنس و چگالی مغز و همچنین با در نظر گرفتن توموری که در ابعاد و مکان قرار گرفته شده در تصویر ct ، در کد برنامه نویسی مدل شد و طیف فوتون با انرژی و میدان های متفاوت به آن تابیده شده و نتایج هر کدام از شبیه سازی ها با نتایج نرم افزار طراحی درمان مقایسه شد. خطای حاصل از شبیه سازی با روش مونت کارلو 2 تا 4 درصد بود. شبیه سازی مغز با تومور فرضی، در راستای محور مرکزی تابش با توجه به انرژی تابشی بیش از 95 درصد از دز جذبی به تومور رسید. نتایج این تحقیق نشان داد که هر چه عمق تومور بیشتر شود به انرژی های بیشتری نیاز است تا بیشترین دز به ناحیه ی تومورال برسد و بافت سالم دز کمتری جذب کند. همچنین باید تا حد امکان از میدان های کوچک تر تابش استفاده کرد تا در راستای محور تابش، پراکندگی دز در یک عمق خاص کمتر باشد و بیشتر دز به پهنای ناحیه ی تومورال برسد و هر چه این عمق به عمق ماکزیمم دز نزدیک تر باشد، جواب بهینه تر و دقیق تری خواهیم داشت.