Dr
Seyed Bijan Jia
(Department of Physics, University of Bojnord, Bojnord, Iran)
Abstract:
In the last decades, the application of hadrontherapy for the treatment of localized cancers has increased rapidly. However, despite the passage of over 60 years from proposing the treatment using protons, hadrontherapy facilities are not very common in all parts of the world as it was expected before due to high costs of building particle accelerators. Of course, with the introduction of new technologies and reduction of the initial construction costs and the production small-sized hadron therapy centers, such centers will be expected to develop more rapidly. One of the new methods to be used in hadrontherapy is laser-driven accelerators. In recent decades, both technical and experimental efforts are made for the development of high power laser accelerators. High power lasers are capable of creating accelerating field inside a metallic target. In recent years, the research on this type of accelerators was accompanied by significant progresses. Although there have been some challenges, either technical or clinical, for application of such accelerators, some of them were fixed and the others need more study to be solved.
The present study tries to address recent developments made in the field of laser particle accelerators and their potentials for hadrontherapy in the near future. Besides, some of existing challenges and questions which still need further research are discussed. To this end, the ELIMED project as the first laser-driven proton accelerator in the world which is going to be operationalized in Prague (Czech Republic) will be described in this study. The ELIMED project is a European cooperation for the development of a delivery beam line that is capable of providing the required proton beams with desirable properties for treatment applications. The term desirable properties refers to wide energy and flux range, reasonable pulse rate, the possibility of controlling the beam delivery conditions and reproducing beams in terms of spatial particle distribution, energy, and flux.
Keywords: Hadrontherapy, charged particle laser accelerators, ELIMED project
چکیده به فارسی
چکیده:
در دهه¬های اخیر استفاده از هادرون¬ها در درمان سرطان¬های موضعی به شکل فزاینده¬ای رواج یافته است اما هنوز نیز با وجود گذشت بیش از 60 سال از پیشنهاد درمان با استفاده از پروتون¬ها به علت هزینه¬های سنگین ساخت شتابگر¬های ذرات ، مراکز هادرون درمانی در تمامی نقاط جهان عمومیت نیافته است. مسلم است با ورود فناوری های جدید و کاهش هزینه های اولیه احداث و همچنین کوچکتر شدن این مراکز، توسعه مراکز هادرون درمانی با شدت بیشتری صورت خواهد پذیرفت. یکی از این روش های جدید برای کاربرد در هادرون درمانی بهره¬گیری از شتابگرهای لیزری می باشد. در دهه های اخیر تلاش¬های زیادی هم از لحاظ تئوری و تجربی به شتابگر¬های لیزری پرتوان اختصاص یافته است. لیزرهای پرتوان قادر به ایجاد میدان¬های شتابگر درون یک هدف فلزی می باشند و پژوهش بر روی این نوع شتابگرها در سال¬های اخیر با پیشرفت های عمده ای همراه بوده است هرچند چالش هایی چه به لحاظ تکنیکی و چه به لحاظ کلینیکی برای کاربرد آن¬ها در درمان های کلینیکی وجود داشته است که برخی از آنها برطرف گشته است و برخی دیگر نیازمند بررسی و مطالعه بیشتر می باشد. در این مقاله سعی بر این هست که پیشرفت¬های اخیر در زمینه شتابگرهای لیزری ذرات باردار و جایگاه آن ها در آینده نزدیک در هادرون درمانی، چالش¬ها و پرسش¬های موجود که برخی از آن¬ها هنوز نیر نیاز به بررسی و مطالعه دارند، مورد بحث قرار گیرد. برای این منظور پروژه ELIMED به عنوان نخستین مرکز ¬درمانی پروتون¬لیزری جهان که قرار است در پراگ (جمهوری چک) به بهره¬برداری برسد، تشریح می¬گردد. الیمد یک همکاری در سطح کشورهای اروپایی برای توسعه¬ی یک خط انتقال باریکه است که قادر باشد باریکه¬ی مورد نیاز با خصوصیات مطلوب را برای درمان فراهم آورد. منظور از "خصوصیات مطلوب"، گستره¬-انرژیِ پهن، شار و آهنگ پالس بالا، امکان کنترل شرایط انتقال باریکه و بازتولید شرایط از لحاظ توزیع فضایی، انرژی، و شار ذرات است.
کلمات کلیدی: هادرون درمانی، شتابگرهای لیزری ذرات باردار، پروژه ELIMED
| عنوان مقاله به فارسی |
جایگاه شتابگرهای لیزری به عنوان نسل نوین شتابگرهای ذرات برای استفاده در هادرون درمانی
|
Dr
Seyed Bijan Jia
(Department of Physics, University of Bojnord, Bojnord, Iran)
Dr
Seyed Mohammad Amin Hosseini
(Ionizing and Non-Ionizing Radiation Protection Research Center (INIRPRC), Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran.)
Dr
Mahdi Ebrahimi Loushab
(Quchan Technical and Vocational University of Iran)
Dr
Seyed Rabie Mahdavi
(Department of Medical Physics, Faculty of Medicine, Iran University of Medical Sciences (IUMS), Tehran, Iran)
There are no materials yet.
