GPU-based Monte Carlo δοσιμετρία : μελέτη της ετερογένειας στην κατανομή των μικροσφαιριδίων Y-90 κατά τον ραδιοεμβολισμό του ήπατος

Ο ραδιοεμβολισμός είναι η μέθοδος κατά την οποία μικροσφαιρίδια σεσημασμένα με Υττριο-90 εγχέονται ενδοαγγειακά στο ήπαρ και αναδύεται ως μία αποτελεσματική τεχνική για την θεραπεία του ηπατοκυτταρικού καρκίνου και των ηπατικών μεταστάσεων. Το βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ότι στοχεύει τις κα...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Μυλωνά, Ευγενία
Άλλοι συγγραφείς: Νικηφορίδης, Γεώργιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2016
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/9100
Περιγραφή
Περίληψη:Ο ραδιοεμβολισμός είναι η μέθοδος κατά την οποία μικροσφαιρίδια σεσημασμένα με Υττριο-90 εγχέονται ενδοαγγειακά στο ήπαρ και αναδύεται ως μία αποτελεσματική τεχνική για την θεραπεία του ηπατοκυτταρικού καρκίνου και των ηπατικών μεταστάσεων. Το βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ότι στοχεύει τις καρκινικές περιοχές με μεγαλύτερη ειδικότητα απ’ ότι η συμβατική ακτινοβόληση στην οποία στοχεύεται ολόκληρο το ήπαρ. Κατά τον ραδιοεμβολισμό εκμεταλευόμαστε το γεγονός ότι, ενώ ο φυσιολογικός ηπατικός ιστός δέχεται το μεγαλύτερο μέρος της αιματικής παροχής του από την πυλαία φλέβα, οι ενδοηπατικές κακοήθειες τροφοδοτούνται σχεδόν αποκλειστικά μέσω της ηπατικής αρτηρίας. Έτσι τα μικροσφαιρίδια 90Υ που εγχέονται στην ηπατική αρτηρία παγιδεύονται στο προτριχοειδικό επίπεδο όπου εκπέμπουν ακτινοβολία β. Συγχρόνως, ο περιβάλλων υγιής ιστός, λόγω του διαφορετικού τρόπου αιμάτωσης του ήπατος, λαβάνει σχετικά χαμηλή δόση. Σήμερα είναι εμπορικά διαθέσιμά δύο είδη μικροσφαιριδίων, το ένα είναι κατασκευασμένο από γυαλί και το άλλο από ριτήνη. Η βασική τους διαφορά έγκειται στην ενεργότητα/ σφαίρα, με τα μικροσφαιρίδια γυαλιού να φέρουν πολύ μεγαλύτερη ενεργότητα (περίπου 2.500 Bq) στην στιγμή παραγωγής τους, σε σχέση με τις σφαίρες ριτήνης που φέρουν 50 Bq ανα σφαίρα. Η δοσιμετρία στην ραδιονουκλειδιακή θεραπεία εκτιμά την απορροφώμενη δόση που μεταφέρεται στου όγκους και ταυτόχρονα εξασφαλίζει ότι τα επίπεδα δόσης στον υγιή ιστό και τα φυσιολογικά όργανα δεν ξεπερνά τα επίπεδα αντοχής τους. Στόχος της δοσιμετρίας προθεραπευτικά, είναι η εκτίμηση της απόκρισης του όγκου και της τοξικότητας στα υγιή όργανα και από την παρατήρηση των αποτελεσμάτων μεταθεραπευτικά, στόχος είναι να εμπλουτίσουμε τις γνώσεις μας γύρω από την ακτινοβιολογία των κλινικά χρησιμοποιούμενων ραδιονουκλιδίων. Οι μέθοδοι υπολογισμού της δόσης που είναι αυτή την στιγμή διαθέσιμές, θεωρούν ότι η κατανομή των μικροσφαιριδίων 90Υ μέσα στον όργανο είναι ομοιογενής. Στην πραγματικότητα η κατανομή αυτή, όχι μόνο δεν είναι ομοιογενής, αλλά διακρίνεται και από μεγάλη ποικιλομορφία. Η ετερογένεια στην κατανομή των μικροσφαιριδίων μέσα στο ήπαρ είναι σίγουρα ένας παράγοντας που επηρεάζει τους υπολογισμούς της μέσης απορροφώμενης δόσης από το ήπαρ. Επιπλέον, η προσομοίωση Monte Carlo θεωρείται ως η ακριβέστερη μέθοδος υπολογισμού της δόσης στην ακτινοθεραπεία. Ωστόσο, η μέθοδος έχει συσχετιστεί με εξαιρετικά μεγάλους υπολογιστικούς χρόνους, αφού χρειάζεται να προσομοιωθεί ένας μεγάλος αριθμός αλληλεπιδράσεων ώστε να μειωθεί η στατιστική αβεβαιότητα σε αποδεκτά επίπεδα. Αυτό το μειονέκτημα, αποτρέπει την χρήση της μεθόδου στο κλινικό περιβάλλον. Στην παρούσα εργασία εξετάζουμε τις δυνατότητες του GGEMS, ενός Monte Carlo αλγορίθμου ο οποίος εκτελείται από μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPUs), για την υλοποίηση γρήγορων δοσιμετρικών υπολογισμών, κατά τον ραδιοεμβολισμό με μικροσφαιρίδια 90Υ. Αυτή η μέθοδος αποτελεί άμεση λύση για να ξεπεραστούν οι μεγάλοι υπολογιστικοί χρόνοι των Monte Carlo προσομοιώσεων, επιτρέποντας ενδεχομένως την χρήση τους στο κλινικό περιβάλλον.