60Co foton ışınlarının ve elektronların çeşitli sıvılardaki menzili, absorbsiyon dozunun tayini ve absorbe doz parametrelerinin radyoterapi uygulamaları
Range of 60Co photon rays and electrons in various liquids, determination of absorbed dose and radiothreapy application of absorbed dose parameters
Yazar: TAHİR ÇAKIR
Danışman: DOÇ. DR. AYCAN GÜR
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Radyoterapide dozimetrik ölçümler, su doku eşdeğeri kabul edilerek, radyasyonun su ortamındaki absorbsiyon karakteristikleri baz alınarak yapılmaktadır. Ancak vücut sadece sudan oluşmamaktadır. Vücut dokuları, su (%60), mineraller, collajenler, ligamentler, kan elemanları ve serebrospinal sıvı gibi birçok bileşenden meydana gelmektedir. Ayrıca bu dokuların kimyasal bileşimlerinde farklı atom numaralı elementler mevcuttur. Bu nedenle suyun doz absorbsiyonu açısından tam olarak doku eşdeğeri olarak kabul edilebilmesi için su ve vücut doku sıvısı ortamlarında radyasyonun tüm fiziksel karakteristikleri aynı davranışı göstermelidir. Fotonun ortama enerji transfer edebilme kabiliyeti ortamın soğurma katsayısı, ortamı oluşturan atomik bileşenlerinin atom sayısı, ortamın fiziksel yoğunluğu ve molekülün gram başına düşen elektron sayısına bağlı olarak değişir.Bu çalışmada su ve yapay beden sıvısı için yüzde derin doz (%DD), doz profilleri, doz kalite parametreleri Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA)'nın TRS?398 nolu protokolüne göre, mephysto mc2 doz analiz programıyla ölçüldü. Ölçüm sonuçları British Journal of Radiology supplement 25 referans sonuçlarıyla karşılaştırılarak, su ve yapay beden sıvısı (YBS) arasındaki doz absorbsiyon farklılıkları tespit edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca deneysel sonuçların teorik hesaplamalarla karşılaştırılması amacıyla Monte Carlo metoduyla hesaplama yapan Penelope V.06 kod programıyla simülasyon yapılarak; su, YBS, yumuşak doku, hava, akciğer ve kemik materyallerinin 1.25 MeV enerjili foton ve elektron demetleri ile etkileşimleri, materyallerin doz absorbsiyon miktarları hesaplanarak aralarındaki ilişki araştırıldı. Su ve YBS arasında doz absorbsiyon farklılıklarının gözlemlenmesi, suyun dozimetrik açıdan tam doku eşdeğeri olmadığı görülmüştür. Bu nedenle radyoterapide hastaya dozun doğru bir şekilde verilebilmesi için gerekli olan dozimetrik ölçümlerin su yerine YBS ortamında yapılması daha uygun olacağı kanısındayız.Anahtar Kelimeler: Yapay Beden Sıvısı, Absorbe Doz, Penelope 2006, Kobalt

Abstract:
Dosimetrical measurements in radiothreapy are done by accepting water equal to tissue and at the basis of absorbtion charecteristics of radiation in water. Provided that, body are not consisted of only water. Body tissue liquids are consisted of many components such as water (%60), minerals, collagens, ligaments, blood components and cerebrospinal liquids. In addition, there are different atomic numbered elements in chemical compounds of these tissues. Therefore, all physical charecteristics of radiation must perform in the same way in water and body tissue liquids so as to be able to accept water exactly equal to tissue in terms of dose absorption. Capability of photon at transfering energy into the medium changes according to the absorption coefficient of the medium, atom quantity of atomic components of the medium, physical density of the medium, and electron number of the molecule per gram.In this study, Percent Depth Dose (PDD), dose profiles, dose quality parameters for water and artificial body fluid (ABF) are measured by using mephysto mc2 dose analysis programme according to the TRS398 numbered protocol of International Atomic Energy Agency (IAEA). The dose absorption differences between water and body liquid are found out by comparing measurement results with the results of British Journal of Radiology Supplement25 reference. In this study, in order to compare experimental results with theorical results, the differences of dose absorption charecteristics of the materials are found out by analysing interactions of water, ABF, soft tissue, air, lung and bone materials with photon and electron beams which have 1.25 MeV energy, using Penelope V.06 code programme which use Monte Carlo simulation. Because of the differences in dose absorption between water and ABF, dosimetric perspective of the water was not a complete the equvalent tissue. For this reason, we concluded that to administer the prescribed dose to patients appropriately, making required dosimetric measurements in the ABF medium is more suitable than in the water medium.Key Words: Artificial Body Fluid, Absorbed Dose, Penelope 2006, Cobalt.