Μοντελοποίηση κλινικών πηγών βραχυθεραπείας και πιστοποίησή τους με τη χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo

Η βραχυθεραπεία είναι μια αρκετά αποτελεσματική θεραπεία για πολλούς τύπους καρκίνων. Τα θεραπευτικά αποτελέσματα της έχουν αποδειχτεί συγκρίσιμα αλλά και βελτιωμένα με αυτά της χειρουργικής ή και της εξωτερικής ακτινοθεραπείας, και δύναται και ακόμα να χρησιμοποιηθεί και σε συνδυασμό με αυτές. Πρόκ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Πλαχούρης, Δημήτριος
Άλλοι συγγραφείς: Καγκάδης, Γεώργιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2018
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/11422
Περιγραφή
Περίληψη:Η βραχυθεραπεία είναι μια αρκετά αποτελεσματική θεραπεία για πολλούς τύπους καρκίνων. Τα θεραπευτικά αποτελέσματα της έχουν αποδειχτεί συγκρίσιμα αλλά και βελτιωμένα με αυτά της χειρουργικής ή και της εξωτερικής ακτινοθεραπείας, και δύναται και ακόμα να χρησιμοποιηθεί και σε συνδυασμό με αυτές. Πρόκειται κυρίως για μια μέθοδο στην οποία η ακτινοβόληση γίνεται εκ των έσω και αυτός είναι ο κύριος λόγος που τη διαφοροποιεί με την εξωτερική ακτινοθεραπεία όπου η πηγή ακτινοβόλησης βρίσκεται έξω από το σώμα του ασθενούς. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της βραχυθεραπείας είναι η αρκετά μικρή συχνότητα εμφάνισης των σημαντικών παρενεργειών καθώς και δεν γίνεται υπέρμετρη ακτινοβόληση των υγιών γειτονικών δομών. Κατά την παρούσα μελέτη δημιουργήθηκε μία βάση δεδομένων πέντε κλινικών γνωστών ραδιενεργών πηγών που χρησιμοποιούνται στη βραχυθεραπεία, των οποίων οι δοσιμετρικοί παράγοντες υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας την μέθοδο Monte Carlo και πιστοποιήθηκαν σύμφωνα με το πρωτόκολλο TG-43 το οποίο προτείνεται και χρησιμοποιείται από την AAPM και την ESTRO. Η μέθοδος Monte Carlo επιλύει την εξίσωση διάδοσης του Boltzman με τυχαία δειγματοληψία από κατανομές πιθανοτήτων που εξάγονται από ολικές, μερικές και διαφορετικές διατομές των υπό μελέτη φαινομένων, υπολογίζοντας θεωρητικά στη δικιά μας περίπτωση την κατανομή της απορροφούμενης δόσης. Η ακριβής μοντελοποίηση των κλινικών πηγών και οι προσομοιώσεις με τις οποίες δημιουργήθηκε η προαναφερθείσα βάση δεδομένων έγιναν αρχικά μέσω του εξελιγμένου πακέτου λογισμικού για Μonte Carlo προσομοιώσεις GATE, για την εκτέλεση των οποίων χρησιμοποιεί τη καλά επικυρωμένη βιβλιοθήκη του Geant4. H μέθοδος εκτελείται μέσω της CPU και αν και ακριβής απαιτεί μεγάλο υπολογιστικό χρόνο αφού χρειάζεται να προσομοιωθεί ένας αρκετά μεγάλος αριθμός αλληλεπιδράσεων ώστε να μειωθεί η στατιστική αβεβαιότητα σε αποδεκτά επίπεδα. Αυτό το μειονέκτημα αποτρέπει την χρήση της μεθόδου στο κλινικό περιβάλλον και μας οδήγησε να εξετάσουμε τις δυνατότητες του GGEMS, ενός ακόμα Monte Carlo πακέτου προσομοιώσεων, ο οποίος εκτελείται σε μονάδες επεξεργασίας GPU για την υλοποίηση γρήγορων δοσιμετρικών υπολογισμών. Αυτή η μέθοδος αποτελεί μια άμεση λύση προκειμένου να ξεπεραστούν οι μεγάλοι υπολογιστικοί χρόνοι των Monte Carlo προσομοιώσεων επιτρέποντας ενδεχομένως τη χρήση και την εφαρμογή τους στο κλινικό περιβάλλον.