Dozimetrická verifikácia materiálov z 3D tlačiarní používaných v rádioterapii

Dozimetrická verifikácia materiálov z 3D tlačiarní používaných v rádioterapii

Sekcia: 
Rok:
2023

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
67%
Prevedenie (dizajn)
67%
Diskusná interakcia
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Bc. Kristína Rafajová100%100%-

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.

Diskusia

Ad: Odchýlky

Ďakujeme za komplexný príspevok, ktorý - spolu s tematicky príbuzným príspevkom Vašej kolegyne - odzrkadľuje veľké množstvo práce a možný aplikačný výstup. Moja otázka sa týka Tabuľky 7 "Odchýlky medzi dávkou nameranou v nehomogénnom fantóme a dávkou vypočítanou v plánovacom systéme na základe CT snímok tohto fantómu pre HU v troch rozdielnych nastaveniach." Jednoznačne dominujú kladné znamienka - ide v týchto experimentálnych podmienkach o systematický (smerovaný) vzťah medzi nameranou a vypočítanou dávkou? Ďakujem.

iwa

Dobrý deň, ďakujem za otázku.

z výsledkov sa môže zdať, že ide o systematický vzťah, ale bolo by potrebné to lepšie preskúmať, keďže kladné znamienka dominujú len pri nehomogénnom fantóme hlavy. Tiež je dôležité brať do úvahy vplyv kalkulačného algoritmu na výpočet dávky. Okrem samotného materiálu, resp. jeho elektrónovej hustoty má vplyv na výpočet dávky viacero faktorov - prítomnosť nehomogenít, rôzne veľkosti a tvar polí. 

Ďakujem za odpoveď a prajem všetko dobré v ďalšom profesijnom živote.

iwa