Využití range-shifteru v protonové radioterapii

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

<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

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Využití range-shifteru v protonové radioterapii

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Use of range-shifter in proton radiotherapy

Popis výsledku anglicky

The energy beam modulation positioned behind cyclotron allows to change the primary beam energy of from about 230 MeV to about 110 MeV. In the case that at least a portion of the target volume is stored in the soft tissue at a depth of less than 9 cm (the range corresponding to about 110 MeV) is added over the entire irradiation to the end of the nozzle block, which further reduces the energy of the primary protons - range-shifter. Along with reducing the desired beam energy but also contaminates the beam of secondary particles, and hence to greater variability directions of primary particles exiting range-shifter compared to the incoming particles - increases scattering, specifically the width of the beam. For correct use of such modifier volume is necessary to know the characteristics of the beam, which passed through it - divergence, energy and LET spectrum of primary and secondary particle dose depth curve profiles, etc. Some of these properties can be measured, others are difficult to measure accurately, and it is therefore preferred to estimate their use Monte Carlo simulation. To evaluate the impact on the range-shifter volume were prepared three sets of simulations are focused on the effects caused by varying thickness range-shifter with the same primary energy protons and further at different primary energy protons, but the same position / maximum depth of Bragg peak. Changes in the properties of the proton beam and produces secondary are discussed. The calculations allow a deeper understanding of the behavior of the volume when using range-shifter and thus can contribute to a better treatment plan.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

BG - Jaderná, atomová a molekulová fyzika, urychlovače

OECD FORD obor

—

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

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