Perpustakaan Digital ITB

Terapi proton FLASH pada laju dosis ultra-tinggi (UHDR, ?40 Gy/s) dilaporkan menurunkan toksisitas jaringan normal tanpa mengorbankan kontrol tumor, namun mekanisme radiokimianya masih belum sepenuhnya dipahami. Penelitian ini mengkaji bagaimana struktur spasial jejak proton dan struktur temporal berkas memodulasi dinamika radikal, dengan membandingkan skema FLASH dan konvensional. Simulasi radiokimia Monte Carlo berbasis track-structure dilakukan menggunakan TOPAS-nBio dengan pendekatan Independent Reaction Time (IRT). Berkas proton monoenergetik 100 MeV dimodelkan dalam air cair melalui dua tahap. Tahap spasial mengkarakterisasi jejak proton dan distribusi radial spesies dalam target bola berjari-jari 5 µm pada empat waktu cut-off (10 ps–10 ms) melalui dimensi radial jejak R90, yaitu jari-jari yang melingkupi 90% spesies. Tahap temporal membandingkan skema konvensional (1.000 pulsa, 1 Gy/s) dan FLASH (10 pulsa, 100 Gy/s) pada dosis total identik 10 Gy, dengan analisis sensitivitas memvariasikan interval pulsa (1 s–1 µs) dan lebar pulsa (10 ps–10 ms). G-value (molekul/100 eV) untuk ???????????? ? , •OH, dan H?O? dievaluasi. R90 meningkat dari ~0,09 µm pada 10 ps menjadi >3 µm pada 10 ms, membatasi rentang waktu terjadinya tumpang tindih inter-track. Pada skema FLASH, G-value akhir (plateau) •OH dan ???????????? ? menurun menjadi 1,47 dan 1,35 dibandingkan 2,07 dan 2,08 pada konvensional (penurunan 28,7% dan 35,1%), sementara G(H?O?) meningkat 7,68%. Interval pulsa sangat pendek (~1 µs) mendorong akumulasi radikal antarpulsa. Hasil ini menunjukkan bahwa struktur spasial jejak dan struktur temporal berkas sama-sama mengatur evolusi radiokimia, pemadatan temporal pada skema FLASH menekan yield radikal reaktif dibandingkan konvensional.