Dozimetrická verifikácia materiálov z 3D tlačiarní používaných v rádioterapii

Primárne karty

Dozimetrická verifikácia materiálov z 3D tlačiarní používaných v rádioterapii

Jana Bugajová1 , Jozef Grežďo2 ,
1 Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, Mlynská dolina, 842 48 Bratislava
2 Oddelenie klinickej rádiofyziky, Onkologický ústav sv. Alžbety, s.r.o. Heydukova 10 812 50 Bratislava
bugajova15@uniba.sk

Vývoj a použitie materiálov z 3D tlačiarní v rádioterapii prináša nové možnosti a výzvy. S rastúcim počtom rôznych dostupných materiálov je nevyhnutné dôkladne overiť dozimetrické vlastnosti týchto materiálov, aby sa mohli používať v klinickom prostredí pre  pacientov, ako aj na vytváranie špeciálnych fantómov s vysokou úrovňou kontroly kvality, najmä pri použití špecifických a presných techník. Táto práca sa zameriava na detailnú dozimetrickú verifikáciu materiálov. Cieľom bolo preskúmať absorpciu týchto materiálov pre externú rádioterapiu s využitím fotónových aj elektrónových zväzkov, porovnať ju s absorpciou komerčných materiálov a stanoviť optimálne Hounsfieldove jednotky pre výpočty v plánovacom systéme. Na experimentálne merania boli použité homogénne platne z rôznych materiálov, platne s nehomogénnou štruktúrou dosiahnutou rôznym percentom výplne a tri typy komplexných fantómov v tvare ľudskej hlavy. Ukázali sme, že zmenou Hounsfieldových jednotiek vieme ovplyvniť výpočet dávky, preto sme určili optimálne hodnoty HU pre skúmané materiály a fantómy. Porovnaním nameranej a vypočítanej dávky sme stanovili nepresnosť merania vo fantómoch s použitím 24 klinických plánov. Rovnako sme preskúmali vplyv nehomogénnych štruktúr materiálov a navrhli veľkosť posunu dávky na povrch v prípade tvorby bolusov. Na základe našich výsledkov môžeme potvrdiť, že materiály z 3D tlačiarní majú potenciál byť účinným nástrojom v procese zabezpečenia kvality a tiež môžu mať využitie pri plánovaní a ožarovaní pacientov. Vytvorené fantómy umožňujú dosiahnuť vysokú úroveň kontroly kvality a poskytnúť lepšie výsledky rádioterapie. Zistenia z tejto práce môžu prispieť k lepšiemu porozumeniu vplyvu materiálu na distribúciu dávky a pomôcť pri optimalizácii ožiarenia a plánovaní liečby pacientov. 

Poďakovanie: 

Chcela by som sa poďakovať školiteľovi mojej diplomovej práce Mgr. Jozefovi Grežďovi, PhD. za cenné rady a vedenie, ktoré mi poskytol počas vypracúvania tejto práce. Moje veľké poďakovanie patrí celému tímu klinických fyzikov na Onkologickom ústave sv. Alžbety v Bratislave, za pomoc a ochotu pri meraniach a zodpovedanie akékoľvek otázok.