Radyoterapi uygulamalarında LiF dozimetreleri kullanılarak doku eşdeğer ortamlardaki doz dağılımlarının incelenmesi
Investigation of dose distribution in tissue equivalent mediums in radiotherapy applications using LiF dosimeters
Yazar: MELİS GÖKÇE
Danışman: DOÇ. DR. TURGAY KARALI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Doz dağılımı = Dose distribution ; Fantomlar = Phantoms ; Radyometri = Radiometry ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Termolüminesans = Thermoluminescence

Özet:
Medikal ışınlamaların optimizasyonunda temel unsurlardan biri radyasyon dozimetrisidir. Radyoterapide tümör dozu maksimum iken, normal dokuların radyasyondan kaynaklanan komplikasyonları kabul edilebilir seviyede tutulmalıdır. Teknolojideki gelişmeler ışınlama tekniklerinin gelişmesini sağlamış ve beraberinde daha karmaşık tedavi planlamaları ile daha düşük kabul edilebilir hata sınırları getirmiştir.Bu tezin amacı LiF:Mg,Ti termolüminesans dozimetreleri (TLD) ile çeşitli radyoterapi kaynaklarının, insan dokusunu simüle eden ortamlarda, çeşitli ışınlama koşulları altında doz dağılımlarının incelenmesidir. Bu kapsamda, ışınlamalar farklı geometrilerde tasarlanan balmumu, katı su ve polietilen fantomlar üzerinde gerçekleştirilmiştir.Katı su fantomunda Ir-192 (HDR) brakiterapi kaynağı ile yapılan ışınlamalarda kaynağın ışınlama pozisyonunda yapılan 3 mm'lik değişimin doz değerlerinde %25-30 oranında farklılığa sebep olduğu bulunmuştur. Bununla birlikte saçılmalardan dolayı, fantom hacminin elde edilen doz dağılımlarına etkisinin deneysel hata sınırları içinde yer aldığı sonucuna varılmıştır.Polietilen fantomda Ir-192 kaynağı ile ilk defa yakın mesafelerde deneysel olarak gerçekleştirilen ölçümler sonucunda ?x ekseninde daha yüksek doz değerlerinin elde edilmesi, Ir-192 kaynağının özellikle yakın geometrilerde daha belirgin hale gelen ve beklendiği gibi homojen olmayan doz dağılımına sahip olduğu sonucuna ulaşılmasını sağlamıştır.Co-60 kaynağı ile yapılan derinlik dozu, maksimum doz ve cilt dozu ışınlama, verilerinden 10 cm derinlik için yapılan ışınlamalarda alan kenarında ve alan dışında kalan noktalarda doz değerlerinin 5 cm derinlik için yapılan ölçümlerden daha yüksek olduğu saptanmıştır. Bunlara ek olarak 10 cm derinliğe 1 Gy ile yapılan ışınlamalarda elde edilen cilt dozu değerlerinin aynı koşullarda 5 cm derinlik için yapılan deneyden %40'lara varan değerlerde daha yüksek olduğu bulunmuştur. Bu tez kapsamında gerçekleştirilen in vivo çalışmalarında kullanılan ışınlama alanları için lens dozu değerleri ortalama olarak hedef dozun %10 ile %25'i arasında yer almaktadır. Elde edilen cilt dozları beklenen düzeylerde ve hedef organ dozunun yaklaşık olarak % 65'i kadardır.

Abstract:
Radiation dosimetry is an essential part of optimization in medical exposures. In radiotherapy tumour dose shall be maximized and radiation-induced normal tissue complications kept acceptable. Computerization and technological developments have led to improved irradiation techniques which are accompanied by increasing complexity and less margin for error.The aim of this thesis was to investigate the dose distributions of various radiotherapy sources by LiF:Mg,Ti thermoluminescence dosimeters under different irradiation conditions in medium simulating the human tissue. In this context, irradiations were done on wax, solid water and polyethylene phantom materials designed at different geometries.For the irradiations in solid water phantom by Ir-192 (HDR) brachytherapy source it was found that 3 mm alteration in the position of the source could cause a difference of 25-30% at the dose levels. Besides, the effect of phantom dimensions on the dose distributions due to scattering lay in the experimental uncertainty so it is concluded that the phantom dimensions does not make considerable influence on the results obtained with TLD-100 due to scattering effect. For the irradiations with Ir-192 source conducted on polyethylene phantom at close distances which have not been encountered in the literature before, higher dose levels occurred in the ?x axis yield to the results that the dose distribution of Ir-192 source has inhomogeneous feature which is not expected, and becomes more significant at short distances.Depth dose, maximum dose and skin dose irradiations were performed on solid water. According to the results it is confirmed that the dose values are higher for the points on the field edge and out of the field for the irradiations done for 10 cm depth. Besides skin dose values for the irradiations done for 10 cm depth are higher up to 40% than the dose values obtained by the irradiations for 5 cm depth.From the conducted in vivo studies the average lens dose values were found between %10 and %25 of target doses for the irradiation fields used in this study. The skin doses obtained in this study are about 65% of target doses and lay in the allowable dose levels.