Geri Dön

Tedavi planlama sistemi ile elde edilen doz dağılımlarının Monte Carlo (BEAMnrc Ve EGSnrc) algoritması ve in-vivo dozimetrik yöntemler ile karşılaştırılması

Comparison of dose distributions of linear accelerator treatment planning system, Monte Carlo (BEAMnrc and EGSnrc )) and in-vivo dosimetric measurement methods

  1. Tez No: 281206
  2. Yazar: NUR KODALOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN ÖZYİĞİT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Nükleer Mühendislik, Onkoloji, Engineering Sciences, Nuclear Engineering, Oncology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Radyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Üç boyutlu konformal radyoterapi (3BKRT), yoğunluk ayarlı radyoterapi (YART), stereotaktik vücut radyoterapisi (SVRT) gibi modern tekniklerin gelişimiyle birlikte radyasyonun hastaya uygulanması daha karmaşık bir hal almıştır. Bu durum radyoterapi planlamasında doğru doz hesaplamalarını zorunlu kılmıştır. Akciğer ve kemik gibi hasta anatomisinde homojen olmayan yapılardan kaynaklı olarak doz dağılımlarının hesaplanmasında geleneksel doz hesaplamalarının doğruluğunu denetlemek için planlama algoritmalarının başka algoritmalar ve ölçümlerle karşılaştırılmaları gerekmektedir. Bu çalışmamızda, Elekta Precise Linak tedavi planlama sistemi (TPS), Monte Carlo (BEAMnrc ve DOSXYZnrc) ve in-vivo dozimetrik ölçüm metodları karşılaştırılmıştır. Bu amaçla 18 MV foton enerjili Elekta Synergy Platform cihazı BEAMnrc/EGSnrc yazılımı ile modellenmiştir. Hızlandırıcı kafasının standart elementleri modellenmiş ve daha sonra DOSXYZnrc programında kullanılmak üzere en son modülün altına parçacıklarla ilgili bilginin depolandığı faz uzay dosyası oluşturulmuştur. Simülasyonun doğruluğunu teyit etmek amacıyla DOSXYZnrc programındaki su fantomundan elde edilen sonuçlar PTW su fantomundan elde edilen deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. MC sonuçları, merkezi eksen derin doz profili ve yatay doz profil eğrileri bakımından ölçümlerle % 1-2 farkla eşleşmiştir. Modellemenin doğrulanmasından sonra SAD 100 cm, 10x10 cm2 alan için hem DOSXYZnrc hem de TPS ile üç tane plan ?tek alan (ön), iki alan (sağ, sol), üç alan (ön, sağ, sol)- yapılmıştır. Su fantomunun yerine 1 cm kalınlığında ve 30x30 cm2 büyüklüğünde 30 tane katı su fantomu kullanılmıştır. TPS için BT görüntüleri planlamaya aktarılmıştır. Planlamaların 13, 14, 15, 16, 17 cm derinliklerinde ve her bir derinliğin 5 farklı yatay noktasında nokta dozlar okunmuştur. Deneysel doğrulama için gafkromik filmler kalibrasyondan sonra belirlenen düzlemlere yerleştirilip planlamalara göre ışınlanmıştır. Burada da aynı noktalardaki dozlar okunmuş ve MC ile karşılaştırılmıştır. Tek alan (ön) planlamada TPS hesaplamalarında + % 0.6 ile - % 1.9 fark gözlenirken film ölçümlerinde + % 0.7 ile - % 1.8 fark gözlenmiştir. İki alan (sağ ve sol) planlamada TPS hesaplamalarında + % 0.7 ile - % 1.9 fark gözlenirken film ölçümlerinde + % 0.8 ile - % 1.8 fark gözlenmiştir. Üç alan (ön, sağ ve sol) planlamada TPS hesaplamalarında + % 0.0 ile - % 2.4 fark gözlenirken film ölçümlerinde + % 0.6 ile - % 2.0 fark gözlenmiştir. Bu sonuçlar ışığında MC kodunun klinikte güvenle kullanılabileceği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Beam delivery in radiotherapy has become increasingly complex after the advent of three-dimensional conformal radiotherapy (3DCRT), intensity-modulated radiotherapy (IMRT), and stereotactic body radiotherapy (SBRT) which yields accurate dose calculations are essential for radiotherapy planning. To verify the accuracy of conventional dose calculations, which often fail to accurately predict dose distributions, mainly due to inhomogeneities in the patient?s anatomy, for example, in lung and bone, planning algorithms are needed to be compared with other algorithms and measurements. This study discusses the comparison of dose distributions of Elekta Linac treatment planning system (TPS), Monte Carlo (BEAMnrc and DOSXYZnrc) and In-Vivo dosimetric measurement methods. In order to achieve this aim, Elekta Synergy Platform, in 18 MV photon mode, was modelled with BEAMnrc/EGSnrc. Standard elements of the accelerator head were modelled and at the end of the last module the relevant information of particles was stored in phase space data files to be used by DOSXYZnrc. For validation of the simulation results obtained by DOSXYZnrc water phantom were compared with the experimental data obtained by PTW water phantom. The MC results agreed with the measurements within % 1-2 with respect to central axis depth dose curves and lateral dose profile curves. After validation three different plans-one field (front), two fields (left, right), three fields(front, left, right)- were done both with DOSXYZnrc and TPS for SAD 100 cm, 10x10 cm2 field. Instead of water phantom, 30 solid phantoms each with 1cm thickness and 30x30 cm2 sized were used. For TPS CT images were imported. According to the plans point doses at 13, 14, 15, 16, 17 cm depths and at each depths 5 lateral points were recorded. For empiric verification, gafchromic films were inserted at selected planes after calibration and irradiated according to the plans. The doses of the same points were recorded and compared with MC evaluations. For one field, differences of TPS calculations and film measurements were observed as + % 0.6, - % 1.9 and + % 0.7, - % 1.8 ,respectively. For two fields, differences of TPS calculations and film measurements were observed as + % 0.7, - % 1.9 and + % 0.8, - % 1.8, respectively. For three fields, differences of TPS calculations and film measurements were observed as + % 0.0, - % 2.4 and + % 0.6, - % 2.0, respectively. According to these results it is proved that MC can be used in clinic confidently.

Benzer Tezler

  1. Antropomorfik yetişkin baş-boyun fantomu geliştirilmesi, doz dağılımlarının plastik sintilatör dozimetre tekniği ile ölçülmesi ve monte carlo simülasyon yöntemiyle hesaplanan sonuçlar ile karşılaştırılması

    Development of an anthropomorphic adult HEAD-neck phantom, measurements of dose distributions by using plastic scintillator dosimetry and comparison of monte carlo simulation results

    GÖKBERK ÜNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Radyasyon OnkolojisiAnkara Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK YÜCEL

  2. Yüksek enerjili elektron ışınlamalarında diş implantlarının doz dağılımına etkisinin Monte Carlo yöntemi ile incelenmesi

    Investigation of the effect of dental implants on dose distribution of high energy electron beams with Monte Carlo method

    MUSTAFA ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI SARPÜN

  3. Spinal implantlı hastaların konvansiyonel ve stereotaktik radyoterapi tedavilerinde implantın doz dağılımına etkisinin polimer jel tabanlı 3 boyutlu dozimetre ile incelenmesi

    Investigation of the effect of spinal implant on dose distribution using polimer gel based 3 dimensional dosimeter in conventional and stereotactic radioterapy

    OKAN ŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Medikal Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA CENGİZ

    PROF. DR. HALUK YÜCEL

  4. Cyberknife® ve varian rapidarc® trilogytm cihazında üçboyutlu uzaysal fraksiyone grid terapi doz karakteristiklerinin karşılaştırılması

    Comparison of three-dimensional spatial fractionated grid therapy dose characteristics with cyberknife® and varian rapidarc® trilogytm

    FERİHAN ERTAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    OnkolojiHacettepe Üniversitesi

    Klinik Onkoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH FARUK ZORLU

  5. Polimer jel dozimetre ve manyetik rezonans görüntüleme yardımıyla İridyum192 yüksek doz oranlı brakiterapi kaynaklarının 3boyutlu doz dağılımının analizi

    The use of polimer gel dosimetry and magnetic resonance imaging for the analysis of 3D dose distrubitions of high dose rate Ir-192 sources

    ÖZNUR ŞENKESEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Onkolojiİstanbul Üniversitesi

    Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ÖZBAY