مقدمه: امروزه ایده درمان فوتودینامیک یکی از پایه های اساسی درمان نوین سرطان به شمار می آید. بهنگام درمان فوتودینامیک، واکنش گر نوری که از نظر طیفی با پرتو لیزر سازگار است به بدن بیمار تزریق می شود. پرتودهی تکفام توسط لیزر واکنش های فوتوشیمیایی انتخابی را پدید می آورد که خود منجر به دگرگونی های خاص بیولوژیک می شود. این درمان عوارض جانبی ندارد اما بیماران موقتاً نسبت به نور حساس می شوند. میزان موفقیت در درمان بستگی به پارامترهای متعددی دارد که مهمترین آن ها عبارتند از: غلظت واکنش گر نوری و اکسیژن در بافت هدف، طول موج لیزر، زمان پرتودهی و چگالی توان لیزر. در بین این پارامترها، زمان پرتودهی یک مشخصه کلیدی به شمار می آید. در این مقاله مدلی ریاضی به منظور تخمین غلظت لحظه ای واکنش گر نوری درون بافت ارائه می گردد. با استفاده از این مدل سرانجام مدلی برای تخمین زمان بهینه تابش لیزر و بررسی موفقیت درمان در طول زمان پیشنهاد می گردد.اهداف ما از این کار تحقیقاتی عبارتند از: 1) مدل سازی توزیع فوتوفرین در خون و بافت. 2) بهینه سازی روش درمانی فوتودینامیک با استفاده از شبیه سازی و بدون نیاز به روش های سعی و خطای کلینیکی و پرهزینه. مواد و روشها: به منظور شبیه سازی از Porfimer Sodium (فوتوفرین) که یکی از مشتقات هماتوپورفیرین ها و پرکاربردترین واکنش گر نوری در زمینه درمان فوتودینامیکاست، استفاده شده است. طول موج توصیه شده توسط موسسه غذا و داروی آمریکابرای فعال سازی فوتوفرین630 نانومتر است. اگرچه فوتوفرین با طول موج های کمتر از 630 نانومتر نیز فعال می شود اما 630 نانومتر مؤثرترین طول موج درمحدوده طیف فعال سازی فوتوفرین می باشد که بیشترین عمق نفوذ در بافت ها را دارد (8-3 میلیمتر). همچنین هر ناحیه از بافت هدف شامل بافت سرخرگی و بافت غیر سرخرگی در نظر گرفته شده که هر دو نوع بافت همگن می باشند و به منظور شبیه سازی، با حل یک مسئلۀ بهینه سازی خطی مواجه هستیم. نتایج: نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل شبیه سازی شده به خوبی مناسب ترین زمان برای تابش لیزر به بافت هدف را مشخص می سازد. تعیین بهترین زمان بر اساس مصالحه بین حداکثر تخریب تومور و حداقل آسیب به بافت های سالم است. مدل های توسعه یافته در این مقاله را می توان به سایر واکنش گرهای نوری نیز بسط داد. بحث و نتیجه گیری: روش فوتودینامیک توانایی زیادی در درمان سرطان دارد به ویژه اگر از واکنش گرهای نوری که میل ترکیبی بالایی با سلول های سرطانی دارند استفاده شود.

کلمات کلیدی