Monte Carlo Simülasyonu ile İleri Radyoterapi Planlarının Lineer Hızlandırıcı Kayıt Dosyaları Üzerinden Doz Dağılım Hesaplarının Yapılması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RECEP KANDEMİR

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Kadir Akgüngör

Eş Danışman: Ayşe Nur Demiral

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu doktora çalışmasında, Monte Carlo simülasyonları kullanılarak Agility MLC (Multi-Leaf Collimator) başlıklı Elekta Synergy lineer hızlandırıcı cihazı başarıyla modellenmiş ve ileri radyoterapi planlarının (IMRT ve VMAT) tedavi kayıt dosyaları üzerinden bağımsız (ikincil) doz hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın temel amacı, tedavi planlama sistemlerinden bağımsız olarak geliştirilen Monte Carlo hesaplama yöntemlerinin, tedavi kalite kontrol süreçlerinde güvenilir bir araç olarak kullanılabileceğini göstermektir. Araştırma kapsamında, Elekta Synergy cihazının geometrik ve fiziksel özellikleri detaylı bir şekilde modellenmiş, faz-uzayı veri seti oluşturulmuş ve GAMOS yazılımı ile Monte Carlo simülasyon hesaplamaları yapılmıştır. Bu hesaplamalar, Beowulf bilgisayar kümesi üzerinde optimize edilmiş bir Python tabanlı otomasyon yazılımı ile eş zamanlı olarak çoklu bilgisayarlar ve sanal işlemciler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen doz dağılımları, Elekta MONACO tedavi planlama doz hesaplama sonuçları ile karşılaştırılmış ve gamma analizi sonuçlarına göre uyumlu veriler elde edilmiştir. Gamma geçme oranları, hesaplama yapılan voksel hacimlerinin boyutlarıyla orantılı kriterler temel alınarak analiz edilmiş ve sonuçlar kabul edilebilir sınırlar içinde bulunmuştur. Bu çalışma, standart alan boyutlarında yapılan hesaplamaları, Agility$^{TM}$ MLC performans testlerini, post-model tedavi planlarını ve ileri radyoterapi teknikleri ile yapılan tedavi planlarının Monte Carlo doz dağılım hesaplamalarını kapsamaktadır. Tedavi kayıt dosyalarının Monte Carlo simülasyonlarıyla hesaplanması sayesinde, ölçüm cihazı kullanılmaksızın tedavi planlarının kalite kontrol çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, Monte Carlo yönteminin klinik kalite kontrol süreçlerinde etkili bir araç olduğunu ve ileri radyoterapi planlarının tedavi kayıt dosyaları üzerinden güvenilir bir şekilde hesaplanabileceğini ortaya koymuştur.