تاثیر توزیع فضایی شدت لیزر بر درمان سرطان مغز با روش نور-گرما درمانی

سرطان مغز کمترین درصد امید به زندگی در بین سرطان­های مختلف را دارد و این سرطان بیش از سایر سرطان­ها باعث مرگ افراد زیر ۴۰ سال شده است. بنابراین، در این مقاله درمان سرطان مغز با روش غیرتهاجمی نور-گرما درمانی و با به کاربردن نانومیله­های طلا مورد بررسی قرار می­گیرد و تاثیر عوامل مختلف از جمله توان تابش و تمام پهنا در نصف ارتفاع بیشینه (FWHM) توزیع فضایی تابش لیزر بر موفقیت فرایند درمان مورد ارزیابی قرار می­گیرد. شبیه­سازی­ها با حل معادلات سه بعدی انتقال زیست-گرمایی پنس، قانون بیر -- لامبرت و در حضور نانومیله­های طلا و با توزیع فضایی گوسی باریکه لیزر و همچنین شرایط اولیه و مرزی با روش اجزای محدود (FEM) انجام می­شود. نتایج بررسی­ها نشان می­دهد که توان و شعاع لکه تابش لیزری دو کمیت مهم در موفقیت درمان هستند. این دو کمیت بر دز انرژی گرمایی دریافت شده توسط بافت سرطانی تاثیر گذاشته و میزان دما و کسر تخریب نقاط مختلف بافت و غده را کنترل می­کنند. همچنین، شعاع­های باریکه لیزری کوچک تر و بزرگ تر از R۱/۱ (R شعاع غده مغز است) منجر به اختلاف دمای به ترتیب بیشتر و کمتر در نقاط مختلف غده می­شود. بیشترین دما و تغییرات دما با زمان در همه شرایط در نقطه مرکزی غده که نور لیزر وارد بافت سرطانی می­شود، وجود دارد. علاوه­براین، افزایش توان از ۵/۰ به ۱ وات باعث افزایش دمای نقاط مختلف بافت غده می­شود و فرایند تخریب بازگشت­ناپذیر همچنان پس از خاموش­شدن لیزر نیز به دلیل قرار گرفتن نقاط غده در دمای بالاتر از ۴۲ درجه سانتی گراد و نیز انتقال گرما به دلیل رسانش و همرفت ادامه دارد.

Keywords:

سرطان مغز , درمان غیرتهاجمی , لیزر درمانی , نانوساختارهای فلزی , نور-گرما درمانی