بررسی اثر نانوذرات طلا و تزریق بورن در درمان پروتون تراپی سرطان سینه با کد Gate7/Geant4

پس از جراحی، پرتودرمانی رایج ترین و موفق ترین روش درمانی مورد استفاده است که نقش مهمی در درمان سرطان دارد. در پروتون درمانی، باریکه پروتون به تومور تابانده می شوند. برای افزایش کارایی درمان تومورهای سینه، نانوذرات طلا GNP  و محلول بورن کپتات سدیم (BSH)  حاوی بورن-11 را می توان به طور جداگانه به تومور تزریق کرد و سپس آن را تحت تابش پرتوی پروتونی قرار داد. در این تحقیق به کمک شبیه سازی Geant4/Gate7 با تایید افزایش دز رسیده به بافت تومور سینه در پروتون درمانی از طریق دو مرحله مجزا مطالعه انجام داده شد، به طوری که در مرحله اول به منظور به حداکثر رساندن دز به جا گذاشته پروتون در تومور، از تزریق بورن کپتات سدیم (BSH) حاوی بورن -11 در حضور تابش باریکه پروتونی استفاده شد و در مرحله دوم نسبت به مرحله قبل تزریق نانوذرات طلا به جای تزریق بورن با همان مقدار تزریق قبل، در کنار تابش باریکه پروتونی به فانتوم شبیه سازی شده تومور مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، براساس تزریق غلظت های مختلف محلول بورن کپتات سدیم حاوی بورن-11 به فانتوم سینه، با استفاده از کد مونت کارلوی Geant4/Gate7، تعداد ذرات آلفای گسیلی ناشی از واکنش 11Bp,α 8Be  برآورد شد. در اثر انجام واکنش بهمنی آلفا - پروتون - آلفا میزان ذرات آلفای تولیدی در اثر واکنش p+ 16O→α+ 13N  بیش از ذرات آلفای تولیدی ناشی از واکنش 11B+p→3α+8.7 MeV  به دست آمد. یافته های شبیه سازی ها نشان می دهند که محل قله براگ در داخل تومور با افزایش انرژی به اعماق بالاتر تغییر می کند. هم چنین با تزریق نانوذرات طلا در مقادیر مختلف 25، 50 و 75 میلی گرم در میلی لیتر با تابش همزمان پرتوی پروتونی، میزان دز جذبی تا 75/1 درصد نسبت به حالت دز جذبی ناشی از تزریق محلول بورن کپتات سدیم حاوی بورن-11 با همان مقادیرافزایش می یابد. به عبارت دیگر نتایج این مطالعه، توانایی نانوذرات طلا در افزایش اثربخشی درمان با افزایش دز جذبی در تومورهای سینه با استفاده از پروتون درمانی را تایید می کند.