Boyuna Manyetik Alanın Proton Işını Doz Dağılımı Üzerine Etkileri

Özet

Proton ışını tedavisi olarak da adlandırılan tedavi yöntemi, bir tür radyasyon tedavisi olup, kanser hücrelerinin yok edilmesinde foton yerine pozitif yüklü parçacık olan yüksek enerjili protonları kullanan bir tedavi yöntemidir. Bu yöntemde, protonlar doğrudan belirlenen tümörün hacmi içerisine istenen maksimum dozda odaklanarak kritik organların ve tümörü çevreleyen sağlıklı dokunun korunmasını arttırır. Bu çalışmada, proton demetine paralel 0-10 T büyüklüğünde homojen boyuna manyetik alanlar çalışılmıştır. Boyuna manyetik alanın, 15-250 MeV enerjili proton demetinin Bragg pikleri ve üç boyutlu doz dağılımı üzerine etkisi Geant4 tabanlı “GEANT4 based Architecture for Medicine-Oriented Simulations” (GAMOS) Monte Carlo kodu ile hesaplanmıştır. Sonuçlar, Bragg peak konumlarının boyuna manyetik alandan bağımsız olduğunu ve boyuna manyetik alanın proton demetinin doku içersinde geniş bir alana saçılmasını engelleyerek doz dağılımı daha homojen ve daha etkin hale getirdiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Proton ışın tedavi, GAMOS, boyuna manyetik alan

Abstract

This method, also called proton beam therapy, is a type of radiation therapy that uses high-energy protons, positively charged particles, instead of photons. In this method, protons are focused directly into the target tumor volume with desired maximum dose, maximally providing the protection of critical organs and healthy tissue surrounding the tumor. In this study, intensity of 0- 10 T homogeneous longitudinal magnetic fields parallel to the proton beam were studied. The effect of the longitudinal magnetic field on the Bragg peaks and three-dimensional dose distribution of the proton beams with 15-250 MeV energies were calculated by the “GEANT4-based Architecture for Medicine-Oriented Simulations” (GAMOS) Monte Carlo code. The results showed that Bragg peak locations are independent of the intensity of longitudinal magnetic field. The dose distribution becomes more homogeneous and more effective because the longitudinal magnetic field prevents the proton beam from scattering over a wide range of area in the tissue. Keywords: Proton beam therapy, GAMOS, longitudinal magnetic field