Proton ve karbon-iyon tedavisinde üretilen akustik dalgaların karşılaştırmalı incelenmesi

Parçacık terapisi, özellikle proton ve karbon iyon terapisi, hadronların benzersiz enerji biriktirme profillerinden yararlanan umut verici bir kanser tedavi yöntemini temsil ediyor. Işın parametrelerinin optimize edilmesi, Bragg zirvesinde maksimum enerji aktarımına olanak tanıyarak tümörleri hedef alırken çevredeki sağlıklı dokuya verilen zararı en aza indirir. Termal genleşme ve elektronik çarpışmalardan kaynaklanan lokal ısınma yoluyla enerji birikmesiyle üretilen iyonoakustik dalgalar, doz optimizasyonu, aralık doğrulaması ve farklı parçacık türlerinin karşılaştırmalı çalışmalarında potansiyel uygulamalar sunar. Bu çalışma, parçacık terapisinde karbon iyon ışınlarının derinlik-doz dağılımını tahmin etmek için analitik bir model önermektedir. Bortfeld'in yaklaşımına dayanan modelimiz, karbon iyonlarının parçalanma süreçlerini ve enerji biriktirme modellerini ele alarak tedavi planlaması ve doz optimizasyonu için Monte Carlo simülasyonlarına etkili bir alternatif sa ̆glar. Ayrıca, matematiksel modelleme ve hesaplamalı simülasyonlar kullanarak dokudaki proton ve karbon-iyon ışınlarından gelen iyonoakustik sinyalleri analiz ediyoruz. Tedavi sırasında gerçek zamanlı görüntüleme, doz dağılımının ve ışın konumunun izlenmesi için invaziv olmayan, yüksek çözünürlüklü bir yöntem olarak Karbon İyonu Kaynaklı Akustik Sinyalleri (CIAS) araştırıyoruz. Karbon iyon terapisinde nükleer parçalanma kuyruğunun incelenmesi, akustik dalga formlarında karbon iyonlarının farklı enerji biriktirme özelliklerini sergileyen, iyonoakustik sinyal profillerine ilişkin önemli bilgiler ortaya koymaktadır.