Üç boyutlu yazıcı yardımı ile hastaya özgü bolus materyali üretimi ve üretilen materyalin dozimetrik değerlendirmesi
Patient spesific bolus production using three dimensional printer and dosimetric evalution of the produced material
- Tez No: 689835
- Danışmanlar: PROF. DR. FADİME AKMAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR AKGÜNGÖR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Onkoloji, Physics and Physics Engineering, Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
AMAÇ : Bu çalışmada, üç boyutlu yazıcı hammaddelerinden olan PLA'nın, radyoterapide kullanılan SuperFlex bolus malzemelerine alternatif olup olamayacağı araştırılmıştır. PLA malzemesi ile sanal olarak tasarlanacak bolusun SuperFlex bolusa göre avantajları ve dezavantajları değerlendirilmiştir. YÖNTEM: Araştırmanın ilk fazında PLA malzemesinin su eşdeğerliliğinin araştırılması için malzeme üzerinden toplanan deneysel ve teorik doz verileri su fantomu verileri ile karşılaştırılmıştır. Teorik veri toplama işlemi GAMOS yazılımı ile Monte Carlo metodu ve TPS sisteminde Acuros XB algoritması kullanılarak yapılmıştır. Su eşdeğeri olmadığı anlaşılan PLA malzemesi için malzemenin kütle yoğunluğu değeri ile tedavi planlama sistemi üzerinde bir HU değeri elde edilmiştir. Araştırmanın ikinci fazında, insan benzeri fantomun burun bölgesinde belirlenen hedef doku için SuperFlex bolus, PLA bolus ve bolussuz olarak üç farklı şekilde planlar oluşturulmuştur. Tedaviler, kritik organlarda D_min,D_max,D_mean değerleri ile hedef dokularda ise bunlara ek olarak V_(98%),V_(95%),V_(2%),CI ve HI parametreleri ile değerlendirilmiştir. BULGULAR: Yapılan PDD karşılaştırmaları sonuncunda, PLA ve su yüzeyinde doz farkının alan boyutuna bağlı olarak %10 olduğu görüldü. Bu fark maksimum doz noktasına yaklaştıkça %1'den küçük değerlere kadar azalmıştır. Maksimum noktadan derinlere inildikçe doz farkı %3 seviyesine kadar kademeli artmaktadır. PLA malzemesi için“368 HU”değeri elde edilmiştir. SuperFlex bolus, PLA bolus ve bolussuz olarak insan benzeri fantom üzerinde sanal olarak yapılan ışınlamalarda; 0,5 cm kalınlığında PLA bolus için PTV'deki D_min%89,6 D_max%105,6, SuperFlex bolus için PTV'deki D_min%86,5 D_max%105,8 ve bolussuz tedavi planı için PTV'deki D_min%21,9 D_max%119,2 olarak hesaplanmıştır. Sadece hedef dokulara bakıldığında 0.5 cm PLA bolusun aynı kalınlıkta SuperFlex bolusa göre üstün olduğu görülmüştür. Cilt dozları PLA bolus ile yapılan planda diğerlerine göre daha yüksektir. Bir cm kalınlığında bolus kullanılarak yapılan değerlendirmelerde; PLA malzemesinin hedef dokudaki doz dağılımları SuperFlex bolusla benzer, maksimum dozlar açısından farklılık göstermiştir. SONUÇLAR: PLA malzemesinin, SuperFlex bolusa alternatif olabileceği görülmüştür. Doz dağılımlarında, SuperFlex bolusa göre avantajlar sağlayabilmektedir. Bolus kalınlığının doğru seçilmemesi durumunda maksimum doz ve PTV'deki doz dağılımları dezavantaja dönüşebilir. PLA malzemeleri üretici firmalara göre farklılık gösterdiğinden, kullanıcılar kendi PLA malzemesini kliğini için modellemelidir. ANAHTAR KELİMELER: Bolus, Üç Boyutlu Yazıcı, Monte Carlo Simülasyonu, Radyasyon Dozu
Özet (Çeviri)
PURPOSE: In this study, it was researched whether PLA, which is one of the 3D printer raw materials, can be an alternative to SuperFlex bolus materials used in radiotherapy. The advantages and disadvantages of the bolus, which was designed using PLA material, were compared to the superflex bolus. METHODS: On the first phase of the research, the experimental and theorical dose datas that had been obtained from the material were compared to the water phantom datas to make a research on water equivalance of PLA material. The theorical data obtaining was made with Monte Carlo method by the help of GAMOS software and using Acuros XB algorithm on TPS system. For PLA material that had been found to have no water equivalent a HU value was obtained on the treatment planning system with the material's mass density value. On the second phase of the research, three different treatment plans such as treatment with SuperFlex bolus, treatment with PLA bolus and treatment without bolus were created for the target tissue that had been determined on the nose area of the human-like phantom. Treatments were evaluated with D_min,D_max,D_mean values on critical organs, in addition to that on the target tissues V_(98%),V_(95%),V_(2%),CI ve HI parameters were also added to the evaluation. RESULTS: As a result of PDD comparing it was seen that the dose difference between PLA and water surface was 10% depending on the area size. This difference decreased from %1 to the low values as it approached to the maximum dose level. The dose difference increased to the %3 level gradually as getting deeper from the maximum point. The“368 HU”value was obtained for PLA material. In the virtual irradiations on the human-like phantom using SuperFlex, PLA bolus and without bolus D_min%89,6 D_max%105,6 in PTV was evaluated for 0,5 cm PLA bolus. For SuperFlex bolus, D_min%86,5 D_max%105,8 in PTV was evaluated. And for the treatment plan without bolus, the values of D_min%21,9 D_max%119,2 was obtained in PTV. Observing only the target tissues showed that the 0,5 cm PLA bolus had an advantage over SuperFlex bolus with the same thickness. The skin doses were higher on the plan made with PLA bolus than other plans. Evaluations made by using 1 cm thick bolus demonstrated that the dose distributions of target tissue with using of PLA bolus showed similar results as SuperFlex bolus, yet they showed different results in terms of maximum doses. CONCLUSIONS: It was seen that PLA material could be an alternative to SuperFlex bolus. PLA can provide advantages over SuperFlex bolus in terms of dose distribution. If the bolus thickness is not chosen correctly, the maximum dose and dose distributions in PTV may turn into disadvantages. Due to the reason that PLA materials can be varied according to the producing companies, the users should simulate their own PLA material for their clinic. KEY WORDS: Bolus, 3D Printer, Monte Carlo Simulation, Radiation Dose,
Benzer Tezler
- Skolyoz cerrahisinde üç boyutlu yazıcı teknolojisi ile oluşturulan birebir boyuttaki hasta modelinin deformite anlama, sınıflama ve ameliyat planlamasına etkisi
The effect of the one size patient model created with three-dimensional printing technology in scoliosis surgery on deformity understanding, classification and surgery planning
VOLGA ÖZTÜRK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Ortopedi ve TravmatolojiEge ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ANIL MURAT ÖZTÜRK
- Image processing software tools development for shoulder arthroplasty
Omuz artroplasti için görüntü işleme yazılımı geliştirme araçları
MAJID MOHAMMAD SADEGHI
Doktora
İngilizce
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
- Obtain anterior/posterior position of the tumor through machine learning
Makine öğrenme yoluyla tümörün anterior/posterior pozisyonunu elde edin
GOLSHAN GHOLAMPOUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Üç boyutlu yazıcı uygulamaları için PLA/HA biyokompozit filament üretimi
PLA/HA biocomposite filament production for 3d printer applications
EREN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AĞAH AYĞAHOĞLU
- Üç boyutlu yazıcıda üretilen biyobozunur polikaprolakton kalıp yardımı ile şekillendirilen kıyılmış kıkırdak greftlerinin kalıcılık ve yaşayabilirliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the viability and survival of diced cartilage grafts shaped with 3d printed bioresorbable polycaprolactone molds
MERT CANLI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiSağlık Bilimleri ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞİN KARASOY YEŞİLADA