Monte Carlo benzetim kodu kullanarak karbon ve lityum iyonlarının pankreas organında doz dağılımının incelenmesi
Investigation of the dose distribution of carbon and lithium ions in the pancreas organic using Monte Carlo simulation code
Yazar: ŞERİFE ÖZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET EMİN KORKMAZ
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Karbon = Carbon ; Lityum = Lithium ; Monte Carlo benzetimi = Monte Carlo simulation ; Pankreas = Pancreas ; Su fantomu = Water phantom ; İyon demeti = Ion beam

Özet:
Kanser tedavisinde kullanılan radyoterapi tekniğinin sonuçlarını değerlendirirken hedefteki doğru doz kullanımının en önemli etken olduğu bilinmektedir. Hadron terapide de tıpkı radyoterapide olduğu gibi doz dağılımları doku eşdeğeri fantomlarla kontrol edilmektedir. Bu durumda doku eşdeğeri hedeflerde yüklü parçacıkların soğrulan doz dağılımını veren Bragg eğrisini yorumlamak önemlidir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında farklı enerji değerlerinde  karbon ve lityum demetleri kullanılmıltır. Karbon ve lityum demetlerinin önce su fantomunda sonra pankreas organ eşleniği pankreas fantomunda tümör bölgesi için  durdurma gücü ve menzil hesaplamaları yapılmıştır. Litaratür taranarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Flair programı kullanılarak hem suda hem de pankreas fantomunda  terapötik enerjilerde karbon ve lityum için bragg eğrileri oluşturulmuştur. Dozun  doğru hesaplanabilmesi için durdurma gücünün ve menzilinin rastgele seçilmemesi iyi tanımlanması gerektiği görülmüştür. Bu çalışmada su hedefi hava ve vakum ortamlarının içerisinde tanımlanmıştır. Vakum bölgesi x,y ve z ekseninde -60 cm ile +60cm aralığını kapsamaktadır. Hava bölgesi x,y,z eksenlerinde -40cm ile +40cm aralığını doldurmaktadır. Su hedef bölgesi ise x,y,z eksenlerinde -20cm ile +20cm aralığında bulunmaktadır. Gönderilen karbon ve lityum demetlerinin su hedef bölgesi dışına taşmadığı hedef bölge içerisinde kaldığı görülmütür. Pankreas içerisinde hedef tümör bölgesi de tanımlanmıştır. Yine pankreas hava ve vakum ortamlarının içerisinde tanımlanmış olup vakum bölgesi x,y,z eksenlerinde -40cm ile +40cm aralığında, hava bölgesi x,y,z eksenlerinde -20cm ile +20cm aralığını doldururken pankreastaki tümör bölgesi x=1,0cm y=0,0 z=-2,0 noktaları arasında tanımlanmıştır. Bragg eğrilerinin hem su fantomunda hem pankreas fantomunda yaklaşık olarak aynı menzil ve pik değerlerinin elde edilmesi organ yoğrunluğunun su yoğunluğuna yakın olduğu sonucuna varılmıştır. Pankreas yoğunluğu ρ=1,04 g/cm³ su için ρ=1.0 g/cm³ kullanılmıştır.

Abstract:
It is known that the use of the correct dose at the target is the most important factor when evaluating the results of the radiotherapy tecnique used in cancer treatment. In hadron therapy, just like in radiotherapy, dose distributions are controlled by tissue-equivalent phantoms. In this case, it is important to interpret the Bragg curve, which gives the absorbed dose distribution of charged particles in tissue-equivalent targets. In this master's thesis, carbon and lithium bundles with differnt energy values are used. The stopping power and range calculations of the carbon and lithium bundles were made for the tumor region first in the water phantom and then in the pancreatic organ conjugate pancreatic phantom. The results were compared by scanning the litarature. Bragg curves for carbon and lithium at therapeutic energies were generated in both water and pancreatic phantom using the Flair program. It has been seen that in order to calculate the dose correctly, the stopping power and range should not be chosen randomly, but should be well defined. In  this study, the water target is defined in air and vacuum environments. The vacuum region covers the range of -60cm to +60cm in the x,y and z axes. The air zone fills the range of -40cm to +40cm in the x,y,z axes. The water target area is located in the x, y, z axes between -20cm and +20cm. It was observed that the carbon and lithium beams sent did not exceed the water target area and remained within the target area. The target tumor site within the pancreas has also been identified. Again, the pancreas is defined in air and vacuum environments, and the vacuum region fills the range of -40cm to +40cm in the x,y,z axes, while the tumor area in the pancreas defined between  x=1.0cm y=0.0 z=-2.0 points. Obtaining approximately the same range and peak values of the Bragg curves in both the water phantom and the pancreatic phantom, it was concluded that the organ density was close to the water density. Pancreatic density ρ=1.04 g/cm³ for water ρ=1.0 g/cm³ was used