학술논문

Nova metodologia d’anàlisi de distribucions de dosi per algorismes de càlcul de dosi absorbida en radioteràpia externa que simulen el transport de radiació en medi
Document Type
Dissertation/Thesis
Source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Subject
Radioteràpia
Radioterapia
Radiotherapy
Algorismes
Algoritmos
Algorithms
Dosis
Dose-to-medium
Dose-to-water
Dose-to-reference-like medium
Acuros XB
Mètode de Montecarlo
Método de Montecarlo
Monte Carlo method
Language
English
Catalan; Valencian
Abstract
Introducció Actualment conviuen diferents tipus d’algorismes de càlcul de dosi per radioteràpia externa amb fotons de MV. Els més antics són els de convolució/superposició (C/S), que consideren tots els medis com a aigua de diferents densitats i reporten les dosis en aigua envoltada d’aigua (Dw,w). Posteriorment s’incorporen els algorismes avançats, que modelen detalladament el transport de radiació en el medi i permeten reportar la dosi en medi envoltat de medi (Dm,m) o en aigua envoltada de medi (Dw,m). Els algorismes avançats milloren en exactitud però, a diferència dels de C/S, els seus valors de dosi són sensibles a la composició atòmica del medi, el que requereix noves consideracions en l’anàlisi de les distribucions de dosi i en la optimització dels plans. Objectiu Proposar una metodologia d’anàlisi de les distribucions de dosi absorbida obtingudes amb algorismes que modelen el transport de radiació en el medi que possibiliti l’ús dels criteris i paràmetres establerts internacionalment pels algorismes previs. Avaluar si la metodologia proposada permet discernir si els valors de dosi alterats són deguts a efectes de la composició dels teixits o a una planificació sub-òptima. Material i mètodes Les dosis dels algorismes avançats s’expressen de forma que els seus valors no siguin sensibles a la composició atòmica, el que formalment implica introduir una nova quantitat de dosi que anomenem dosi en medi com de referència (Dref,m*). Dref,m* es vincula a un medi de referència i es defineix com la dosi absorbida en un vòxel d’aquest medi envoltat d’un medi amb la mateixa composició però amb les mateixes propietats de transport de radiació que l’original. Es desenvolupa una sistemàtica per derivar les distribucions de Dref,m* post-processant Dm,m o Dw,m aplicant un factor de correcció (CF) a cada vòxel que depèn de la seva composició. La obtenció dels CFs es fa dins del sistema de planificació amb dos maniquins virtuals amb densitat i composició variables. Es realitza una prova de concepte per l’algorisme avançat Acuros XB i un feix de 6 MV, comparant els resultats de Dref,m*, Dm,m, Dw,m i Dw,w de l’algorisme AAA de C/S en diversos casos. Per últim s’avalua el funcionament de Dref,m* i de la resta de quantitats en el procés d’optimització mitjançant tres casos representatius que s’optimitzen sobre el PTV seguint els criteris establerts per Dw,w per aconseguir les mateixes distribucions de dosi. S’analitzen les diferències entre quantitats pel que fa a fluència de radiació, robustesa i complexitat
Programa de Doctorat en Biologia Molecular, Biomedicina i Salut