Supervisors info:
Ευάγγελος Παντελής, Επίκουρος Καθηγητής, τμήμα Ιατρικής, ΕΚΠΑ
Παναγιώτης Παπαγιάννης, Επίκουρος Καθηγητής, τμήμα Ιατρικής, ΕΚΠΑ
Παντελής Καραΐσκος, Αναπληρωτής Καθηγητής, τμήμα Ιατρικής, ΕΚΠΑ
Original Title:
Μελέτη της σχετικής δοσιμετρικής συνεισφοράς κάθε ενέργειας φωτονίου του φάσματος σημειακής ραδιενεργής πηγής Ιριδίου-192, Ιωδίου-125, Υττερβίου-169 και πραγματικής πηγής Ιριδίου-192.
Summary:
Η βραχυθεραπεία είναι μία μέθοδος ακτινοθεραπείας κατά την οποία ραδιενεργές πηγές κατανέμονται ενδοκοιλοτικά, ενδοϊστικά ή και σε επαφή με τον όγκο-στόχο, με σκοπό την ακτινοβόληση του στόχου με μεγάλες δόσεις και την παράλληλη ελαχιστοποίηση της ακτινοβόλησης των παρακείμενων υγιών ιστών-οργάνων. Η επιτυχία της κλινικής ακτινοθεραπευτικής πρακτικής στις σύγχρονες εφαρμογές βραχυθεραπείας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ακρίβεια των δοσιμετρικών δεδομένων που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό της, ο οποίος αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της ακτινοθεραπευτικής προσπάθειας για τη μεγιστοποίηση του θεραπευτικού οφέλους. Ο υπολογισμός της δόσης από τα συστήματα σχεδιασμού θεραπείας πραγματοποιείται μέσω του καθιερωμένου φορμαλισμού TG-43 (R. Nath et al, Medical Physics, vol.22, 1995) και ο τρόπος λειτουργίας τους στηρίζεται στην υπέρθεση προϋπολογισμένων κατανομών δόσης από Monte Carlo προσομοιώσεις, οι οποίες αποτελούν ένα μέσο για την στατιστική προσομοίωση των διαδικασιών που σχετίζονται με την εκπομπή και τη μεταφορά ακτινοβολίας μέσω τυχαίας δειγματοληψίας από συναρτήσεις κατανομής πιθανότητας. Για την αύξηση της ακρίβειας των υπολογισμών έχει επικρατήσει η δόση να αναλύεται σε επιμέρους συνιστώσες-συναρτήσεις, οι τιμές των οποίων εισάγονται εφάπαξ στο σύστημα σχεδιασμού θεραπείας υπό τη μορφή πινάκων (look up tables) ή συναρτήσεων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε μία εκτενής μελέτη της δοσιμετρικής επίδρασης του ενεργειακού φάσματος φωτονίων ορισμένων ραδιονουκλιδίων που χρησιμοποιούνται κατά κόρον σε εφαρμογές βραχυθεραπείας. Αρχικά, μελετήθηκε η σχετική δοσιμετρική συνεισφορά στο νερό μίας σημειακής πηγής χαμηλής μέσης ενέργειας (125Ι), μίας μέσης μέσης ενέργειας (169Yb) και μίας υψηλής μέσης ενέργειας (192Ir). Στη συνέχεια, μελετήθηκε η σχετική δοσιμετρική συνεισφορά για την περίπτωση πραγματικής πηγής βραχυθεραπείας 192Ιr, σε δύο διαφορετικά υλικά: νερό και οστό, ενώ σε κάθε περίπτωση αξιολογήθηκε και η συνεισφορά των φαινομένων της σύμφωνης σκέδασης και του Doppler broadening effect στη συνολική δόση. Η πηγή 192Ir που χρησιμοποιήθηκε είχε διαστάσεις που έχουν επιλέχθηκαν ώστε να αντιπροσωπεύουν την πλειοψηφία των εμπορικά διαθέσιμων πηγών βραχυθεραπείας όπως προτείνεται στην εργασία των Ballester et al (Medical Physics, vol.42, 2015). Επιπλέον, στην περίπτωση της πραγματικής πηγής 192Ιr υπολογίστηκαν οι συναρτήσεις - παράμετροι που εμπεριέχονται στο καθιερωμένο πρότυπο υπολογισμού δόσης TG-43 για την περίπτωση που λαμβάνονται υπόψη όλοι οι μηχανισμοί αλληλεπίδρασης και για τις περιπτώσεις στις οποίες δεν λαμβάνεται υπόψη η σύμφωνη σκέδαση και το Doppler broadening effect. Όλα τα δοσιμετρικά δεδομένα που ήταν απαραίτητα αποκτήθηκαν μέσω Monte Carlo προσομοιώσεων με χρήση του κώδικα MCNP6.1.
