Geri Dön

Radyoterapi hastalarında radyasyon doz dağılımlarının deneysel olarak üç boyutlu şekilde belirlenebilmesi için yeni doku eşdeğeri jel dozimetrelerin geliştirilmesi

Development of new tissue equivalent gel dosimeter to experimently determine three-dimensional radiation dose distributions in radiotherapy patients

  1. Tez No: 844116
  2. Yazar: ELİF BERNA ÇALI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ERDEM SAĞSÖZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Radyasyon Onkolojisi, Radiation Oncology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 54

Özet

Amaç: Bu tez çalışmasında MAGICA normoksik polimer jel dozimetreye, kemik dokuda en çok bulunan inorganik madde olan hidroksiapatit minerali nano boyutta katkılanarak (MAGICA+nHAP) dozimetrik ve fiziksel özellikleri açısından insan trabeküler kemik doku ile benzer bir üç boyutlu (3B) jel dozimetre elde edilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Kemik doku eşdeğeri jel dozimetrenin fiziksel ve dozimetrik özellikleri şu şekilde karakterize edilmiştir: Fiziksel yoğunluğu (ρ) Archimedes prensibine göre belirlenmiştir. Elementlerin bileşim oranlarından faydalanılarak ağırlık kesri (wi), elektron yoğunluğu (ρe/ρ) ve etkin atom numarası (Zeff) Mayneord'un formulü ile hesaplanmıştır. Enerji bağımlı değerler olan etkin atom numarası (Zeff) ile elektron yoğunluğu (ρe/ρ) Phy-X programı ile de hesaplanmıştır. Lineer azaltma katsayısı (µ), deneysel olarak LINAC'da 6 ve 15 MV foton enerjileri için film dozimetre ile ölçülmüştür. XCOM, XMUDAT ve Phy-X yazılımları ile kütlesel azaltma katsayıları (µm) hesaplanmıştır. BT cihazında HU sayısı belirlenmiştir. Son olarak LINAC'da 6 MV foton enerjisi ile 40 Gy'e kadar ışınlanarak jelin doza verdiği cevap MRG cihazından alınan görüntülerin ImageJ yazılımında işlenmesiyle elde edilmiştir. Bulgular: Kemik doku eşdeğeri jel dozimetrenin fiziksel yoğunluğu (ρ) 1,19 g/cm3, elektron yoğunluğu (ρe/ρ) 3.28x1023 e.g-1, Mayneord'un formulü ile hesaplanan etkin atom numarası (Zeff) kemik doku eşdeğeri jel dozimetre ve trabeküler kemik doku için sırasıyla 10.07 ve 9.85 bulunmuş, bu parametrelerin Phy-X yazılımıyla elde edilen enerji bağımlı değerleri arasındaki farkın %1'den az olduğu görülmüştür. Lineer azaltma katsayısı 6 ve 15 MV enerjili fotonlar için deneysel olarak sırasıyla 0.0297 ve 0.0201 cm-1 elde edilmiş, kütlesel azaltma katsayısı (µm) XCOM, XMUDAT ve Phy-X yazılımları ile hesaplanan değerlerle karşılaştırıldığında fark %2'den az bulunmuştur. HU değeri ortalama 366 bulunmuştur. LINAC'da ışınlandığında doza verdiği cevap lineer bir trend göstermiştir. Sonuç: Ürettiğimiz kemik doku eşdeğeri jel dozimetrenin incelenen parametrelere göre insan trabeküler kemik doku ile benzer fiziksel ve radyolojik özellikler gösterdiği sonucuna varılmıştır. Jel dozimetrelerin soğurulan dozu direkt okuyabilen 3B farklı doku eşdeğeri fantomlar üretimi için umut verici olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Aim: In this thesis presentation, hydroxyapatite mineral, the most common inorganic substance in bone tissue, is added to MAGICA polymer gel dosimeter in nano dimensions (MAGICA+nHAP) to obtain a 3D gel dosimeter similar to human trabecular bone tissue according to its dosimetric and physical properties. Method: The physical and dosimetric properties of the bone tissue equivalent gel dosimeter were characterized as follows: Its physical density (ρ) was determined according to Archimedes' principle. Using the composition ratios of the elements, the weight fraction (wi), electron density (ρe/ρ) and effective atomic number (Zeff) were calculated with Mayneord's formula. Effective atomic number (Zeff) and electron density (ρe/ρ), which are energy-dependent values, were also calculated with the Phy-X program. The linear attenuation coefficient (µ) was measured experimentally with a film dosimeter at LINAC for photon energies of 6 and 15 MV. Mass reduction coefficients (µm) were calculated with XCOM, XMUDAT and Phy-X software. The number of HU was determined on the CT device. Finally, by irradiating up to 40 Gy with 6 MV photon energy in LINAC, the response of the gel to the dose was obtained by processing the images taken from the MRI device in ImageJ software. Findings: The physical density of the bone tissue equivalent gel dosimeter (ρ) is found to be 1.19 g/cm3, the electron density (ρe/ρ) is 3.28x1023 e.g-1, the effective atomic mass (Zeff) calculated by Mayneord's formula is the bone tissue equivalent gel dosimeter and trabecular bone. 10.07 and 9.85 were found for the tissue, respectively, and the difference between these values obtained with the Phy-X software at different energies was found to be less than 1%. The linear reduction coefficient is experimentally 0.0297 and 0.0201 cm-1 for photons at 6 and 15 MV energy respectively, and the mass reduction coefficient (µm) is less than 2% when compared to the theoretical values obtained with XCOM, XMUDAT and Phy-X software. The average HU value was found to be 366. When irradiated in LINAC, its response to dose showed a linear trend. Results: It was observed that the bone tissue equivalent gel dosimeter we produced showed similar physical and radiological properties with human trabecular bone tissue according to the examined parameters and it is promising for the production of 3D tissue equivalent phantoms that can directly read the absorbed dose.

Benzer Tezler

  1. Derin yerleşimli ve farklı doku ortamları için üç boyutlu konformal radyoterapi ile yoğunluk ayarlı radyoterapi tedavi tekniklerinin doz dağılımlarının ve doz volüm histogramlarının karşılaştırılması

    Comparision of three dimensional conformal radiotherapy and intensity modulated radiotherapy treatment techniques in deep tissue with a different environments for dose distributions and dose volume histograms

    OSMAN VEFA GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAŞAR ŞARER

  2. Vestibüler schwannoma tanısı ile cyberknife ® stereotaktik radyocerrahi ve stereotaktik radyoterapi uygulanan hastaların klinik- radyolojik ve toksisite sonuçlarının değerlendirilmesi ve plan doz dağılımlarının ray-tracing ve monte carlo algoritması ile karşılaştırılması

    Clinical, radiological and toxicity evaluation of vestibular schwannoma patients treated with cyberknife® stereotactic radiosurgery-radiotherapy and comparison of planned dose distributions calculated by monte carlo and ray-tracing algorithms

    GONCA ALTINIŞIK İNAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Radyasyon OnkolojisiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Radyoloji Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILDIZ GÜNEY

  3. Baş boyun kanserlerinde kilo kaybına bağlı tümör hacminin ve riskli organların doz dağılımlarının adaptif radyoterapi tekniği ile incelenmesi

    The examination of tumor volume and critic organs dose distribution due to lost weight in head and neck cancers using adaptive radiotherapy technique

    ŞEMSİ GÜL DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    OnkolojiAkdeniz Üniversitesi

    Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİNE GENÇ

  4. Yoğunluk ayarlı radyoterapi tekniği kullanılarak tedavi edilen baş-boyun kanserli hastaların tedavi planlarının dozimetrik olarak incelenmesi

    Dosimetric investigation of treatment plans of head and neck cancer patients who were treated by using intensity modulated radiation therapy technique

    ŞİLEM YÜCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKAY KAYNAK

  5. Radyasyon onkolojisi anabilim dalında hastaya özgün yoğunluk ayarlı radyoterapi plan doğrulama verilerinin retrospektif analizi ve değerlendirilmesi

    Retrospective analysis and evaluation of patient-specific intensity-moduled radiotherapy plan verification data in the radiation oncology department

    LÜTFÜ ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Radyasyon OnkolojisiAkdeniz Üniversitesi

    Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NINA TUNÇEL