بررسی اثر میدان مغناطیسی بر توزیع دز در یون درمانی با هلیوم به روش MR-Guided Therapy با استفاده از کد مونت کارلوی فلوکا

امروزه جهت بهبود صحت درمان در پرتودرمانی، تلاش های بسیاری برای استفاده از تصویر برداری همزمان تشدید مغناطیسی به دلیل مزایایی چون ایجاد تمایز بافت نرم مناسب و پرتوهای غیریونیزان آن، وجود دارد. از سوی دیگر، پرتودرمانی با یون هلیوم، به دلیل مزایایی چون پراکندگی جانبی کمتر نسبت به پروتون و دنباله پاره های هسته ای کمتر نسبت به باریکه های کربنی، در حال توسعه است. ایده ی استفاده از هدایت تصویر تشدید مغناطیسی در درمان با یون هلیوم، چالش هایی را به همراه دارد که آشفتگی دز در بدن بیمار از جمله این چالش هاست . برای ارزیابی تغییرات معادل دز یون هلیوم در یک میدان مغناطیسی عمود بر محور باریکه و با انگیزه استفاده در توسعه بالقوه هلیوم درمانی با هدایت تصویر تشدید مغناطیسی ((MRIدر آینده، یک باریکه درمانی هلیوم و نیز یک فانتوم آب همگن با استفاده از کد مونت کارلو فلوکا شبیه سازی و اغتشاشات دز معادل در راستای محور مرکزی همچنین میزان انحراف و عقب گرد باریکه های یون هلیوم اولیه در عمق براگ در انرژی های مختلف و در حضور میدان های مغناطیسی محاسبه شد. درصد تغییرات دز در راستای محور مرکزی در اثر اعمال میدان مغناطیسی در انرژی های کمینه، متوسط و بیشینه محاسبه و نشان داده شد که بیشینه تغییرات دز در انرژی MeV/n 5/220 و در عمق cm 9/30 فانتوم اتفاق می افتد. همچنین بیشینه عقب گرد و انحراف باریکه های هلیومی در حضور میدان مغناطیسی 3 تسلا و در انرژیMeV 5/220 به ترتیب برابر mm 2/5 و mm 7/4 بدست آمد. صحت شبیه سازی از طریق راستی آزمایی منحنی های دز عمقی باریکه های یونی هلیوم در یک فانتوم آب با داده های تجربی، ارزیابی شد. حداکثر اختلاف مقدار شبیه سازی شده با مقدار اندازه گیری شده در پیش بینی محل قله براگ باریکه های هلیومی در آب، در حالت عدم حضور میدان مغناطیسی، برابرmm 962/0 بود که نشان از صحت محاسبات مونت کارلو انجام شده دارد.