Beyin tümörü radyoterapisinde saha dışı dozların gate simülasyonları yoluyla yüksek kesinlikli ölçümü
Measurement of out of field doses in proton therapy with gate simulations
Yazar: MELİSA SÖNMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN KUDAY
İstanbul Aydın Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Sağlık Fiziği Ana Bilim Dalı / Sağlık Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Sağlık Eğitimi = Health Education
Dizin: Benzetim = Simulation ; Beyin hastalıkları = Brain diseases ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Proton = Proton ; Radyoterapi = Radiotherapy

Özet:
Radyoterapi uygulamalarından biri olan Proton terapi, hızlandırılmış proton parçacığını kullanarak tümörün tedavi edilmesini amaçlar. Protonun karakteristik doz dağılımını veren Bragg eğrisi ile tümörlü dokuya yüksek radyasyon dozu sağlanırken tümörü çevreleyen dokulardaki radyasyonun olabildiğince az olması beklenir. Çalışmamızda GATE simülasyonu yoluyla oluşturulan beyin içine yerleştirilmiş tümör hacminin proton ile tedavisi simüle edilmiştir. Tedavi sırasında GATE simülasyonu ile oluşturulan diğer organlardaki soğurulan dozlar DoseActor ve TLEDoseActor algoritmaları kullanarak belirlenmiştir. Hızlandırılmış protonun hedef atomun çekirdeği ile yapacağı nükleer etkileşmeler hedef atomu reaktif hale getirir ve ikincil radyasyon oluşumuna neden olur. Bu ikincil radyasyonlardan nötronların neden olacağı dozların tespit edilebilmesi için TLEDoseActor algoritmasına benzer şekilde NTLE algoritması kullanılmıştır. Kullanılan algoritmalar ile 250 MeV enerjideki proton ışınları için alan dışı dozlar ve ikincil dozlar belirlenmiştir. Protonun doku ile etkileşimiyle oluşan ikincil radyasyonların belirlenmesi ve alan dışı dozların tespit edilmesi önemlidir. Bu sonuçlar klinik uygulamalarda proton terapisinde ikincil kanser oluşumunun belirlenebilmesi ve bu oluşumun önüne geçilebilmesinde yardımcı olabilir.

Abstract:
Proton therapy as one of the radiotherapy applications, aims to treat the tumor by using the accelerated proton particle. High radiation dose distributions delivered to the tumor tissue, is characterized with Bragg curves, while the radiation in the tissues surrounding the tumor is expected to be as low as possible. In our study, proton treatment of the tumor volume placed in the brain created by GATE software was simulated. The absorbed doses in other organs created by GATE software during treatment were determined using DoseActor and TLEDoseActor algorithms. Nuclear interactions of the accelerated proton with the nucleus of the target atom make the target atom reactive and cause secondary radiation. Similar to the TLEDoseActor algorithm, NTLE algorithm was used to determine the doses caused by neutrons from these secondary radiations. With the algorithms used, out-of-field doses and secondary doses for proton beams at 250 MeV energy were determined. It is important to determine the secondary radiations caused by the interaction of the proton with the tissue and to determine the doses out of the field. These results may be helpful in determining and preventing secondary cancer formation in proton therapy in clinical applications.