3D Verification of Dynamic and Breathing Adapted Radiotherapy using Polymer Gel Dosimetry
Abstract: Popular Abstract in Swedish En cancerpatient kommer till sjukhuset för att genomgå en strålbehandlig. Sjukhusets personal tar bilder av patienten och identifierar tumörens placering och utbredning. Bilderna läggs in i ett datorprogram, som i sin tur simulerar en strålbehandling. Strålningsapparaten, dvs. linjäracceleratorn, har flera justerbara parametrar; strålfältets storlek, vinkeln på den infallande strålen och strålningens energi m fl. Genom att simulera olika inställningar på dessa parametrar kan behandlingen optimeras. Varje patient får på så sätt sin individuella behandlingsplan. Innan patienten lägger sig på britsen inför bestrålningen verifieras behandlingen genom kontrollmätningar. Stråldosen, som mäts på den plats där patienten kommer att befinna sig, uppmäts med en detektor placerad i ett medium med samma densitet som mänsklig vävnad. Det finns flera olika typer av detektorer, men de allra flesta mäter dosen som ska ges till patienten i en punkt eller i ett plan. I denna studie har en geldosimeter utvecklats och använts för att mäta dosen under avancerade bestrålningsförhållanden. Gelen, vars egenskaper förändras vid bestrålning, är unik i sitt slag; dels kan dosen mätas i en hel volym, dels integreras dosen över tiden vilket möjliggör mätningar under dynamiska förhållanden. Då tumören befinner sig i området kring bröstkorgen, t ex vid lung- eller bröstcancer, rör sig tumören pga. att patienten andas. För att undvika att tumören rör sig ut ur strålfältet används stora marginaler. En sådan åtgärd innebär att tumören alltid är i strålfältet trots patientens andningsrörelser, men också att mängden bestrålad frisk vävnad ökar. För att minska dosen till frisk vävnad, t ex till hjärta och lungor, har nya behandlingsmetoder tagits fram. Dessa andningsanpassade strål-behandlingar ställer antingen in linjäracceleratorn så att den strålar endast då patientens tumör är i strålfältet alternativt så följer strålen tumören i dess rörelse. På så sätt kan strålfältet anpassas till tumörens storlek och frisk omkringliggande vävnad bättre klarar sig undan strålningen. Enligt Cancerfonden kommer var tredje svensk diagnostiseras med cancer under deras levnadstid. Ungefär hälften av dem får gå igenom strålbehandling. För att bemöta detta, har utvecklingen av avancerade bestrålningstekniker accelererat under de senaste tio åren. Idag kan patienter behandlas med tekniker där strålfältet roterat kring patienten samtidigt som strålfältet ändrar både storlek och intensitet, och detta samtidigt som hänsyn tas till patientens andningsrörelser. Det som däremot inte utvecklats lika snabbt som behandlingsteknikerna är de detektorsystem med vilka vi kontrollmäter behandlingar med innan de ges till patienten. I denna studie har flera gelsystem först undersökts för att se om de passar för att mäta dosen som levereras med dessa avancerade bestrålningstekniker. Efter olika tester togs den bäst lämpade gelen fram och dosmätningar av andningsanpassade rotationsbestrålningar har genomförts. Dessa mätresultat har jämförts med resultat uppmätta med andra system (fast gelen har varit den enda som mätt med hög upplösning i tre dimensioner), beräkningar och simuleringar. All data stämmer överrens, vilket visar att gelen är en bra detektor. Dessutom visar resultaten presenterade i denna avhandling på att stråldosen till patienter som ska få avancerad dynamisk strålbehandling faktiskt är enligt planerna. När nya tekniker ska introduceras i kliniken kan gel dosimetern bidra med unika mätdata för att säkerställa en korrekt behandling.
CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)