fa شبیه سازی مونت کارلو پروتون درمانی برای سرطان پستان در فانتوم پستان فشرده شده عمومى General پژوهشي Original <p>زمینه: به‌طور معمول در یک فرآیند پرتو درمانی با فوتون علاوه ‌بر سلول‌های سرطانی، به سلول‌های سالم نیز آسیب وارد می‌شود؛ اما در پروتون درمانی این آسیب‌های ناخواسته به حداقل خود می‌رسند. زیرا پروتون بیشترین میزان انتقال خطی انرژی را در ناحیه انتهای مسیر خود که به قله براگ مشهور است وارد می‌کند. در این مطالعه، بازه‌ی مفید انرژی برای درمان سرطان پستان و شار ذرات ثانویه تولید شده در فرآیند پروتون درمانی، برای تعیین ریسک ابتلا به سرطان ثانویه و خسارت به قلب و ریه، مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، ابتدا یک فانتوم پستان فشرده شده به شکل نیم استوانه را با استفاده از کد MCNPX شبیه‌سازی کرده و سپس پرتوی پروتون را با بازه‌ی انرژی 1 مگا الکترون ولت به سمت فانتوم ترابرد کرده و تأثیر این پرتو بر روی تومور مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: محاسبات نشان می‌دهد، بهترین بازه‌ی انرژی برای درمان توموری با ضخامت 6 میلی‌متر در عمق 14 میلی‌متری از سطح فانتوم پستان در محدوده 41 تا 48 مگا الکترون ولت می‌باشد. در این مطالعه، میزان شار ذرات ثانویه مانند نوترون و فوتون تولیدی برحسب انرژی پروتون ورودی محاسبه شده و نمودار تغییرات شار این ذرات برحسب انرژی رسم شده‌ است. با توجه به نمودار شار نوترون، طیف نوترون یک شدت قابل توجهی برای نوترون‌های با انرژی پایین دارد که با افزایش انرژی نوترون، شار آن کاهش می‌یابد. همچنین در نمودار شار فوتون‌ها، قله‌هایی مشاهده می‌شود که در نتیجه برانگیختگی هسته عناصر 31P، 12C و 16O می‌باشد، که در این برانگیختگی، 12C بیشترین شار فوتون را تولید می‌کند. نتیجه‌گیری: پروتون درمانی از دقت بالاتری نسبت به رادیوتراپی معمولی برخوردار است و آسیب‌های کمتری به سلول‌های سالم خارج از محدوده تومور وارد می‌کند. زیرا در بازه‌ی انرژی مفید محاسبه شده، بیشترین دوز یا آسیب به تومور وارد می‌شود. اما با این حال در این روش درمانی ذرات ثانویه ناخواسته‌ای تولید می‌شوند که ممکن است به سلول‌های دیگر اطراف تومور صدمه وارد کنند.</p> <p>Background: Generally in radiotherapy via photon, healthy cells can be damage besides cancer cells but in proton therapy these additional harms reach to its minimum. Because, proton deposit its maximum linear energy at the end of its trajectory known as Bragg pick. In this study, efficient range of energy in breast cancer treatment and estimation of secondary particle flux in proton therapy for indicating subsequent cancer risk is considered. Materials and Methods: In this study, at first we have simulated a semi-cylinder compressed breast phantom via MCNPX code and then we applied proton energy with 1MeV step in semi-cylinder phantom. Afterward, we have studied effects of this beam on tumor. Results: The calculations show that the proper energy interval for tumor treatments with a thickness of 6mm with depth of 14 mm from the surface of the breast phantom is 41-48 MeV. In this study, secondary particle flux like neutron and photon with respect to proton initial energy has been calculated. Furthermore, flux diagram of these particle versus energy have been plotted. In neutron flux graph, the neutron spectrum has a significant intensity peak at low energy and flux intensity decreases smoothly as neutron energy increases. Also, in the photon flux spectrum, observed peaks are as a result of excitations in 31P, 12C, 16O nuclei. 12C nuclei produce maximum photon flux. Conclusion: Proton therapy is more precise than conventional radiotherapy and cause less damage to healthy non tumor cells. Because in the useful calculated range of energy, maximum dose or damage is exerted on tumor. However, this treatment method produces secondary particles that maybe damage other cells around the tumor.</p> پروتون درمانی, سرطان پستان, فانتوم پستان فشرده شده, محدوده انرژی پروتون, کد MCNPX Proton therapy, Breast cancer, compressed breast phantom, proton energy interval, MCNPX code. 288 295 http://ismj.bpums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3-585&slc_lang=fa&sid=1 S.Mohammad Motevalli سید محمد متولی motavali@umz.ac.ir 570031947532846008526 570031947532846008526 Yes Department of Nuclear Physics, Faculty of Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر Ali Asghar Mowlavi علی اصغر مولوی 570031947532846008527 570031947532846008527 No Department of Physics, Faculty of Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزاور Mohammadamin Rahmani محمد امین رحمانی 570031947532846008528 570031947532846008528 No Department of Nuclear Physics, Faculty of Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر