ارزیابی اثر زیستی نسبی متغیر و تولید دز زیستی یکنواخت در ناحیه تومور در تابش یون هلیوم به رده سلولی V79

در پرتودرمانی، یون های سنگین تر از پروتون، دارای فواید بیش تری از نظر خواص زیستی نسبت به پروتون هستند. اخیرا یون هلیوم، به دلیل انتقال خطی انرژی (LET) بیش تر و اثر زیستی نسبی (RBE) بزرگ تر، مورد توجه واقع شده است. برای طراحی قله براگ گسترش یافته (SOBP) از دز زیستی برای تابش با هر نوع یون، نیاز به مقادیر دقیق RBE است که این کمیت، وابسته به دز، LET و پارامتر ویژه بافت است و نسبت به عمق در بافت، دارای تغییرات مکانی است. در اینجا، مقدار دقیق RBE در تابش یون هلیوم به رده سلولی V79، با بکارگیری یک عبارت پارامتری برای تغییرات RBE نسبت به LET، و نیز استفاده از کد شبیه سازی مونت کارلوی Geant4 برای محاسبه LET و استخراج توزیع مکانی دز، محاسبه شده است. نمودارهای قله براگ مختلف و مقادیر LET، برای هر برش در ناحیه تومور محاسبه شده اند. برای تولید یک SOBP زیستی مناسب، یک مجموعه از ضرایب وزنی با استفاده از محاسبات ماتریسی استخراج شده است که توسط این ضریب، شدت پرتوهای یون هلیومی برای ایجاد یکنواختی مطلوب در SOBP برای دز زیستی، تنظیم شدت پرتوها انجام گرفته است.