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
Yazar: MUSTAFA ÖZKAN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI SARPÜN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dental implantlar = Dental implants

Özet:
Radyoterapide kanser hastalarına uygulanan tedavinin başarılı olması için verilecek dozun tedavi planlama sistemlerinde doğru bir şekilde hesaplanması çok önemlidir. Baş boyun kanseri hastalarının radyoterapi sırasında hastanın sahip olduğu titanyum diş implantları yüksek atom numarasına sahip oldukları için doz dağılımlarını önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada farklı sayıda titanyum diş implantına sahip çene fantomu üzerinde doz dağılımları tedavi planlama sisteminde Monte Carlo algoritması hesapları ve GAFChromic EBT3 radyokromik film ölçümleri ile elde edilerek karşılaştırılmıştır.
Radyoterapi uygulanacak hastanın sahip olduğu diş implantlarının doz dağılımı üzerine etkisinin incelenmesi için farklı sayıda titanyum alaşımdan diş implantına sahip çene fantomu tarafımızdan tasarlanıp üretilmiştir. Üretilen bu çene fantomu üzerinde 15 MeV enerjili elektron demetleri ve 6 MV enerjili foton ışınları için Monte Carlo algoritmasına sahip tedavi planlama sistemi ile doz hesaplaması yapıldıktan sonra GAFChromic EBT3 radyokromik film ile ölçüm yapılarak titanyum alaşımdan oluşan diş implantının elektron ve foton ışınlamalarında doz dağılımı üzerindeki etkileri 3-boyutlu gama analizi yöntemi ile belirlenmiştir.
GAFChromic EBT3 film ve Tedavi Planlama Sisteminden elde edilen doz haritalarının karşılaştırılmaları 3-boyutlu gama analizi yöntemi ile DTA kriteri olarak 3mm, %DD kriteri ise global maksimum doz için %3 değeri seçilerek yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmaların gama analizi sonuçlarının foton ışınları için %97 ile %98,1 arasında, elektron ışınlarında ise %95,9 ile %98 arasında olduğu görülmüştür.

Abstract:
The accuracy of the dose calculated by treatment planning systems is very important for the success of treatment in cancer patients receiving radiation therapy. Titanium dental implants of the patient who has a radiation treatment of head and neck cancer, have a high atomic number and has a significant effect on the dose distribution. In this study, dose distributions on a dental phantom with different number of titanium implants were obtained by Monte Carlo algorithm and GAFChromic EBT3 radiochromic film in treatment planning system.
The dental phantom with different number of titanium alloy dental implants was designed and produced by us to examine the effect of radiation implants on the dose distribution of the dental implants. On the produced dental phantom that irradiated with 15 MeV energy electron beam and 6 MV energy photon beam, the dose distribution which is calculated by with Monte Carlo algorithm in the treatment planning system had compared with measured dose by GAFChromic EBT3 radiochromic film. Effects of titanium implants on dose distribution were determined by 3-D gamma index analysis.
Comparisons of dose distribution which is measured by GAFChromic EBT3 film and is calculated by TPS, were made by 3-D gamma analysis method with selection of 3 mm as DTA criterion and 3% DD as global maximum dose. It was seen that the results of the gamma analysis of the comparisons are between 97% and 98.1% for the photon beam and between 95.9% and 98% for the electron beam.