Use of range-shifter in proton radiotherapy

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F16%3A00305124" target="_blank" >RIV/68407700:21340/16:00305124 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://reg.fjfi.cvut.cz/dro2016/proofs/dro2016-el.pdf" target="_blank" >http://reg.fjfi.cvut.cz/dro2016/proofs/dro2016-el.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Využití range-shifteru v protonové radioterapii

Original language description

Energetická modulace svazku umístěná za cyklotronem umožňuje měnit energii primárního svazku od cca 230 MeV do cca 110 MeV. V případě, že je alespoň část cílového objemu v měkké tkáni uložena v hloubce menší než 9 cm (dosah odpovídající cca 110 MeV), přidává se po celé ozařování na konec trysky blok, který ještě sníží energii primárních protonů – range-shifter. Současně s žádoucím snížením energie svazku se však svazek také kontaminuje sekundárními částicemi, a dochází tak k větší variabilitě směrů primárních částic opouštějících range-shifter oproti vstupujícím částicím – roste rozptyl, přesněji šířka svazku. Pro správné použití takovéhoto modifikátoru svazku je třeba znát vlastnosti svazku, který jím prošel – rozbíhavost, energetická a LET spektra primárních i sekundárních částic, dávkovou hloubkovou křivku, profily apod. Některé z těchto vlastností lze změřit, jiné se přesně měří obtížně, a je proto výhodné k jejich odhadu využít simulaci Monte Carlo. Pro zhodnocení vlivu range-shifteru na svazek byly vypracovány tři sady simulací, které se zaměřily na efekty způsobené různou tloušťkou range-shifteru při stejné primární energii protonů a dále při různé primární energii protonů, ale stejné pozici/hloubce maxima Braggova píku. Změny vlastností protonového svazku i produkovaných sekundárních částic jsou v příspěvku dále diskutovány. Provedené výpočty umožňují hlubší pochopení chování svazku při použití range-shifteru a v důsledku mohou přispět k lepšímu stanovení terapeutického plánu.

Czech name

Využití range-shifteru v protonové radioterapii

Czech description

Energetická modulace svazku umístěná za cyklotronem umožňuje měnit energii primárního svazku od cca 230 MeV do cca 110 MeV. V případě, že je alespoň část cílového objemu v měkké tkáni uložena v hloubce menší než 9 cm (dosah odpovídající cca 110 MeV), přidává se po celé ozařování na konec trysky blok, který ještě sníží energii primárních protonů – range-shifter. Současně s žádoucím snížením energie svazku se však svazek také kontaminuje sekundárními částicemi, a dochází tak k větší variabilitě směrů primárních částic opouštějících range-shifter oproti vstupujícím částicím – roste rozptyl, přesněji šířka svazku. Pro správné použití takovéhoto modifikátoru svazku je třeba znát vlastnosti svazku, který jím prošel – rozbíhavost, energetická a LET spektra primárních i sekundárních částic, dávkovou hloubkovou křivku, profily apod. Některé z těchto vlastností lze změřit, jiné se přesně měří obtížně, a je proto výhodné k jejich odhadu využít simulaci Monte Carlo. Pro zhodnocení vlivu range-shifteru na svazek byly vypracovány tři sady simulací, které se zaměřily na efekty způsobené různou tloušťkou range-shifteru při stejné primární energii protonů a dále při různé primární energii protonů, ale stejné pozici/hloubce maxima Braggova píku. Změny vlastností protonového svazku i produkovaných sekundárních částic jsou v příspěvku dále diskutovány. Provedené výpočty umožňují hlubší pochopení chování svazku při použití range-shifteru a v důsledku mohou přispět k lepšímu stanovení terapeutického plánu.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

BG - Nuclear, atomic and molecular physics, accelerators

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2016

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů