محاسبه دز جذبی ناشی از نوترون های ثانویه در روش اسکن نقطه ای پروتون درمانی با استفاده از نرم افزار شبیه ساز GATE

در طول فرآیند پروتون درمانی، در اثر برهم کنش های هسته ای پروتون با مواد موجود در خط انتقال پرتو، نوترون های ثانویه تولید می شوند. در این مطالعه با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو، دز جذبی ناشی از نوترون های ثانویه تولید شده در یک فانتوم RW3 تخمین زده و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه شده است. برای این منظور، دز ایجاد شده توسط نوترون های تولیدی از برخورد پرتوهای پروتونی با انرژی 100، 150، 200 و 220 مگا الکترون ولت با فانتوم، توسط آشکارسازهای کره بونر و شمارگر تناسبی معادل بافت برای موقعیت های مختلف در اطراف فانتوم، به عنوان تابعی از انرژی، طول ناحیه گسترش قله براگ و ابعاد میدان درمانی بررسی شد. با افزایش انرژی پرتوهای پروتونی از 100 تا 220 مگا الکترون ولت، دز ناشی از نوترون های تولیدی بسته به موقعیت آشکارساز در اطراف فانتوم تا 50 برابر افزایش مشاهده شد. تاثیر افزایش ابعاد میدان از 2 در 2 به 20 در 20 سانتی مترمربع باعث افزایش مقدار دز تا مرتبه 40 برابر برای یک انرژی خاص شد. هم چنین با افزایش طول ناحیه گسترش قله براگ تا 5 سانتی متر، یک افزایش شدید در مقدار دز مشاهده شد. بعد از 5 سانتی متر، روند افزایشی متوقف شده و مقدار دز ناشی از نوترون های ثانویه از افزایش طول ناحیه گسترش قله براگ تاثیر نگرفت.