Optimasi dosis boron neutron capture therpy (BNCT) pada kanker esofagus meggunakan particle and heavy ion transport code system (PHITS) ver. 3.35

INDONESIA

Kanker esofagus adalah jenis kanker yang memiliki angka kejadian dan kematian yang tinggi secara global. Terapi Tangkap Neutron Boron (BNCT) adalah metode terapi radiasi yang menjanjikan dalam pengobatan kanker esofagus karena kemampuannya untuk memberikan dosis tinggi secara selektif ke jaringan tumor dengan dampak minimal pada jaringan sehat di sekitarnya. Studi ini bertujuan untuk mengoptimalkan distribusi dosis BNCT, mengevaluasi waktu iradiasi, dan menentukan arah iradiasi yang paling efektif pada kanker esofagus. Simulasi dalam studi ini dilakukan menggunakan Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) versi 3.35 untuk memodelkan geometri kanker esofagus, organ di sekitarnya, dan sumber radiasi yang digunakan. Phantom yang digunakan mewakili pria dewasa ORNL dengan tumor seluas 36, 79 cm2. Sumber neutron berasal dari akselerator dengan berkas proton 30 MeV. Konsentrasi boron yang dianalisis dalam jaringan kanker adalah 110, 125, dan 140 μg/g. Penyinaran dari arah posterior (PA) dengan konsentrasi boron 140 μg/g menunjukkan hasil terapi BNCT yang paling optimal, dengan waktu penyinaran 15,78 menit. Teknik ini mampu memberikan dosis efektif pada jaringan kanker tanpa melebihi batas toleransi organ sehat di sekitarnya, sehingga aman digunakan.

ENGLISH

Esophageal cancer is a type of cancer with a high incidence and mortality rate globally. Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) is a promising radiation therapy method in the treatment of esophageal cancer due to its ability to deliver high doses by reflecting radiation to tumor tissue with minimal impact on surrounding healthy tissue. This study aims to optimize the BNCT dose distribution, time irradiation, and determine the most effective irradiation direction in esophageal cancer. Simulations in this study were performed using the Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) version 3.35 to model the geometry of the esophageal cancer, surrounding organs, and the radiation source used. The phantom used represents an adult male ORNL with a tumor area of 36.79 cm2. The neutron source came from an accelerator with a 30 MeV proton beam. The described boron concentrations in the cancer tissue were 110, 125, and 140 μg/g. Posterior (PA) irradiation with a boron concentration of 140 μg/g demonstrated the most optimal BNCT therapy results, with a irradiation time of 15.78 minutes. This technique is able to deliver an effective dose to cancerous tissue without exceeding the tolerance limits of surrounding healthy organs, making it safe to use.

ARABIC

سرطان المريء هو نوع من السرطان الذي يمتاز بمعدل حدوث ووفيات مرتفعين على الصعيد العالمي. العلاج بالتقاط النيوترونات بالبورون (BNCT) هو طريقة علاج إشعاعي واعدة في علاج سرطان المريء بسبب قدرته على تقديم جرعة عالية بشكل انتقائي إلى أنسجة الورم مع تأثير قليل على الأنسجة السليمة المحيطة. تهدف هذه الدراسة إلى تحسين توزيع جرعةBNCT، وتقييم وقت الإشعاع، وتحديد اتجاه الإشعاع الأكثر فعالية في سرطان المريء.تم إجراء المحاكاة في هذه الدراسة باستخدام نظام شيفرة نقل الجسيمات وأيونات الثقيلة (PHITS) الإصدار 3،35 لنمذجة هندسة سرطان المريء، والأعضاء المحيطة به، ومصدر الإشعاع المستخدم. النموذج الافتراضي المستخدم يمثل رجل بالغ من ORNL مع ورم مساحته 36، 79 سم². كان مصدر النيوترونات من مسرع يتضمن حزمة بروتونات بقدرة 30 ميغا إلكترون فولت. تراكيز البورون التي تم تحليلها في أنسجة السرطان هي 110، 125، و140 ميكروغرام/غرام. الإشعاع من الاتجاه الخلفي (PA) مع تركيز بورون 140 ميكروغرام/غرام أظهر أفضل النتائج لعلاج BNCT، مع وقت إشعاع قدره 15.78 دقيقة. هذه التقنية قادرة على إعطاء جرعة فعالة لأنسجة السرطان دون تجاوز حدود تحمل الأعضاء السليمة المحيطة، مما يجعل استخدامها آمناً.