عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
۹۳۸۴۹پ
فارسی
فارسی
بررسی صحت الگوریتم های محاسباتی analytical anisotropic Convolution/Superposition ,algorithm (AAA) و Monte Carlo در سیستم های طراحی درمان در فانتوم قفسه سینه با ناهمگنی ریه و تاثیر آنها بر محاسبات NTCP
[پایان نامه]
نسیبه کاوسی
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
۱۳۹۷
۱۵۴ص.
جدول نمودار
سی دی
کارشناسی ارشد
فیزیک پزشکی
مقدمه و هدف: رادیوتراپی یکی از روش های درمان سرطان است. دقت و کیفیت طراحی درمان در رادیوتراپی وابسته به نوع الگوریتم به کار گرفته شده می باشد. عدم قطعیتهايی در محاسبات دز به ویژه در نواحی ناهمگن همچون ریه و استخوان وجود دارد. بنابراین دقت الگوریتم های محاسباتی در پروسه رادیوتراپی از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد. هدف از اين مطالعه بررسی صحت الگوريتم هاي محاسباتی analytical anisotropic algorithm(AAA) ، Superposition/convolution و Monte Carlo سیستم هاي طراحی درمان براساس گزارش IAEA TRS 430 بود. همچنین هدف دیگر تغییر پارامترهای NTCP یک الگوریتم ساده برای عوارض ریوی بود به طوری که برای دیگر الگوریتم های محاسباتی دز قابل استفاده قرار بگیرند.روش کار: این مطالعه بر پایه اجرای ۸ تست مشخص که دربرگیرنده تمام تکنیکهای درمانی متداول در پرتودرمانی می باشند، با استفاده از یک فانتوم شبه انسان، که ناحيه Thorax بدن انسان را شبیه سازی می کند، انجام شد. در ابتدا بوسیله دستگاه CT اسکن، تصاویر فانتوم CT تهیه گردیده و به سیستم طراحی درمان منتقل شد. پس از آن تست های مذکور با استفاده از سیستمهای طراحی درمان سه بعدی مورد مطالعه، بر روی تصاویر CT فانتوم اجرا گردید و محاسبات برای هر تست انجام شد. سپس با استفاده از محاسبات انجام شده، دزیمتری فانتوم، با استفاده از دزیمتر اتاقک یونیزاسیون در نقاط مختلف صورت گرفت و اختلاف بین نتایج اندازه گیری ها و محاسبات گزارش گردید. الگوریتم های این مطالعه به سه دسته الگوریتم های مبنتی بر اصلاح، الگوریتم های مبتنی بر مدل و الگوریتم های مبتنی بر مونت کارلو تقسیم می شوند. همچنین برای بررسی NTCP ۱۵ بیمار دارای کنسر پستان سمت چپ انتخاب شدند. طراحی درمان برای هر کدام از بیماران با استفاده از الگوریتم های موجود به منظور محاسبه ی NTCP برای پنومونی ناشی از تابش با استفاده از پارامترهای الگوریتم PB انجام گردید. پارامترهای الگوریتم PB برای مدل LKB از مطالعات گذشته بدست آمدند. پارامترهای مختص هر الگوریتم به منظور بدست آوردن مقدار NTCP ی یکسان برای تمام الگوریتم های محاسباتی دز، استخراج شدند.نتایج: مجموعة ۶۶ تست برای انرژی های MV۶ و MV۱۸ و الگوریتم های محاسباتی مختلف انجام شد. در نتیجه میزان خطایی بیش از 20 درصد برای الگوریتم های ساده و با افزایش انرژی فوتون نمایان گردید. در تعداد و مجموع خطاهای خارج از محدوده قابل قبول، با پیشرفته تر شدن الگوریتم ها کاهش و با افزایش انرژی افزایش مشاهده شد. نتایج محاسبات NTCP نشان می دهد که تغییر الگوریتم بدون در نظر گرفتن پارامترهای مختص هر مدل منجر به تغییر مقدار NTCP برای کیس مورد بررسی شده است. پارامترهای جدید NTCP با تغییر از الگوریتم PB به AAA، MC، CC، SP، یا Clarkson جدول بندی شدند. تغییر از الگوریتم PB به MC، SP یا Clarkson تغییر در پارامترهای مدل NTCP را لازم و ضروری می سازد.نتیجه‌گیری: دقت الگوریتم های محاسباتی دز موجود درسیستم های طراحی درمان، متفاوت می باشد. برخی الگوریتمهای ساده همچون Clkr خطای زیادی را در تست های مورد آزمون نشان دادند که لزوم استفاده از الگوریتمهای پیشرفته تر را، بویژه در محاسبات ناهمگنی هایی از قبیل ریه و استخوان نمایان می سازد. همچنین استفاده از سیستمهای طراحی درمان با الگوریتمهایی بر پایه مدل سازی و مونت کارلو که پراکندگی جانبي الكترونها را در محاسبات خود در نظر می گیرند، توصیه می شود. همچنین مقدار NTCP تا حد زیادی به نوع پارامتر به کار رفته و الگوریتم های محاسباتی دز وابسته می باشد. ممکن است وابستگی پارامترها به الگوریتم های محاسباتی دز، نتایج درمان و ایمنی بیمار را به خطر بیندازد. از این رو استفاده از پارامترهای بیولوژیکی مختص هر الگوریتم و بهبود و استخراج پارامترهای قوی لازم و ضروری می باشد.
سیستم طراحی درمان
رادیوتراپی
الگوریتم محاسبه دز
احتمال آسیب به بافت نرمال
AAA algorithm
Clarkson algorithm
Superposition algorithm
photon dose calculation
treatment planning system
model-based algorithms
analytical anisotropic algorithm
Monte Carlo algorithm
thorax phantom with lung inhomogeneity
NTCP calculations
فانتوم قفسه سینه با ناهمگنی ریه
محاسبات NTCP
Radiotherapy
Normal Tissue Complication Probability
، پدیدآور
کاوسی، نسیبه
، استاد راهنما
، استاد راهنما
، استاد مشاور
، استاد مشاور
ندائی، حسن علی
گرایلی، غزاله
غلامی، سمیه
اصفهانی، مهبد
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
ایران
20230312
۱۷۷۷ف
دانشگاه علوم پزشکی تهران، کتابخانه دانشکده پزشکی
p
TF
92029
a
Y
