RADYOTERAPİDE MONTE CARLO DOZ HESAPLAMA ALGORİTMASININ GELİŞTİRİLMESİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Nükleer Bilimler Enstitüsü, Medikal Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SÜMEYRA CAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Eren Şahiner
Eş Danışman: Didem Karaçetin, Niyazi Meriç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Teorik olarak, Monte Carlo (MC) yöntemi, tıbbi medikal fizik alanında soğrulan dozun hesap edilmesinde önemli bir rol oynar. Bu çalışmada, radyoterapide soğrulan dozun hesap edilmesi için tüm atom-foton etkileşim mekanizmalarının simüle edilmesi ve Elekta VersaHD lineer hızlandırıcının sanal kaynak modellemesini yapmak için yeni bir Monte Carlo doz hesaplama algoritması (MC-SCAN) geliştirilmesi hedeflendi. MC-SCAN modellemesinde rastgele sayılar üretmek için Mersenne Twister (MT) algoritmasından yararlanıldı. Fotonların enerji spektrumunu simüle etmek amacıyla Mohan 6 MV foton spektrumu kullanıldı ve kaynak bir nokta kaynak olarak modellendi. Soğrulan doz, Su fantomu ve RW3 fantom geometrisi ile hesaplandı ve tüm etkileşim mekanizmaları, enerji birikimini elde etmek için modellendi. Mutlak doz, her iki fantom için output faktörleri, TPR20/10, PDD, farklı alan boyutları için (5x5 cm2 ila 40x40 cm2) foton profili ve ayrıca 10x10 cm2 alanda nokta doz geliştirilen MC-SCAN algoritması ile hesaplandı. Daha sonra, elde edilen tüm sonuçlar deneysel ölçümlerle karşılaştırıldı. Ortalama foton enerjisi yaklaşık 1,983 MV olarak hesap edildi. Hesaplanan ortalama enerji ile teorik enerji değeri olan 2 MV arasındaki fark <1% elde edildi. MC-SCAN modellemesi ile hesaplanan TPR20/10 değeri (0,685 ± 0,03). Hesaplanan ve ölçülen değer arasındaki fark 1,31% idi. Deneysel PDD ve foton profili ile MC-SCAN modellemesi ile hesaplanan değerler arasındaki fark, tüm alan boyutları için <3% olarak hesaplandı. Sanal kaynak modelini simüle etmek için alternatif bir araç olarak kullanılma potansiyeline sahip olan MC-SCAN Monte Carlo doz hesaplama algoritması Elekta VersaHD LINAC üzerinde test edildi. MC-SCAN'ın hesaplanan tüm değerler için, deneysel ölçümler arasındaki fark <3% olarak elde edildi ve üretici kriteri olan <3% şartını sağladı. Sonuç olarak bu tez çalışması kapsamında paket program kullanılmadan radyoterapide yeni bir Monte Carlo doz hesaplama algoritması geliştirilmiş oldu.