Dosimetri vid brachyterapi | Application
Dosimetri vid brachyterapi
Registration number: LIO-7191
Ansökan Centrala ALF-projektmedel 2007
Application started by: Gudrun Alm Carlsson, 2006-05-15
Professional title at the time of application: Professor of Medical radiation physics; Head of the Radiation physics department, Universitetssjukhu
Work place at the time of application: Radiation Physics Department, IMV, University Hospital
Last updated / corrected by: Agneta Linghag, 2007-10-01
Application received by: Region Östergötland
Granted and completedGranted and completed
Applicant: Gudrun Alm Carlsson
Professor of Medical Radiation Physics, Radiation Physics Department, IMH, Linköping university

Projektinformation

Populärvetenskaplig sammanfattning med beskrivning av den kliniska relevansen

Vid brachyterapi placeras en eller flera strålkällor i eller mycket nära tumören. För att skydda kringliggande friska organ placeras strålskärmar på lämpliga avstånd från strålkällorna, som i sin tur är inkapslade i metalliska höljen. De metoder, som idag används för att beräkna stråldosen klarar inte fullt ut att ta hänsyn till att dessa föremål också påverkar stråldosen till tumören. Felet i föreskriven stråldos kan bli så stort som 200% vilket allvarligt begränsar möjligheten att utvärdera nyttan med de nya tekniker, som prövas för att förbättra behandlingsresultatet. Med så kallad Monte Carlo simulering kan dosen bestämmas med stor noggrannhet. Tekniken innebär att man i en dator efterliknar (simulerar) strålgången i patienten. Genom den detaljerade kunskap vi har om hur strålningen reagerar med atomer och molekyler kan vi exakt beräkna hur de olika föremålen (skärmar, strålkällornas höljen) påverkar dosen. Problemet är att det tar ca 1000 timmar att göra dessa beräkningar för en enda patient. För att korta ner beräkningstiderna så att metoden blir praktiskt användbar i kliniken prövar vi olika "knep" för att påskynda (accelerera) beräkningarna utan att förlora i noggrannhet. Genom att också utnyttja datorerna på ett intelligent sätt hoppas vi kunna få ner beräkningstiden från 1000 till 1-10 timmar. Vi utvecklar även metoder att använda datortomografi (CT) med så kallad tvåenergiteknik för att kartlägga vävnadssammansättningen i varje patient. Med nya lågenergetiska strålkällor för brachyterapi, som blivit populära för bland annat behandling av lågrisk prostatacancer, kan det också vara viktigt att ta hänsyn till att olika typer av vävnad (fett, mjukvävnad, förkalkningar) absorberar strålningen olika. Detta vill vi kartlägga i en mindre klinisk studie. Ett slutmål är att införa den nya accelererade Monte Carlo metoden i ett CT-baserat dosplaneringssystem för kliniskt bruk.

ALF-tilldelning (fylls i av FoU-kansliet)

DescriptionSum
Tilldelade Centrala ALF-projektmedel150 000
Sum150 000

Seminarierapport vid det nu sökta projektets avslutande

Seminariebeskrivning

I kliniska dopsplaneringssystem är dosimetrin starkt förenklad och baserar sig på beräkningar av absorberad dos i ett homogent vattenfantom med oändlig utsträckning. Dosfördelningarna är beräknade med Monte Carlo simulering och experimentellt verifierade, vanligen med hjälp av LiF dosimetrar. Ingen hänsyn tas till att patienten har en ändlig utsträckning eller till att patienten inte består av vatten utan av vävnader av olika atomära sammansättningar (fett, muskel, benvävnad). Detta är särskilt betydelsefullt vid användning av strålkällor med låga fotonenergier, som är av stort intresse idag då de möjliggör strålbehandling utan stora krav på strålskydd utanför patienterna. Individanpassade strålskydd av bly eller andra högatomära material kan också användas för att skydda strålkänsliga organ. Vi har utvecklat metoder för att kunna göra dosberäkningar med full hänsyn till patientens 3D anatomi vilket är möjligt när dosplaneringen kan göras med hjälp av datortomografi och/eller magnetkamera något som idag görs rutinmässigt vid extern strålterapi. Målet är att brachyterapi i en nära framtid ska ha tillgång till lika välutvecklade verktyg som extern terapi. Som ett led i denna strävan har vi, förutom den noggrann men relativt långsamma Monte Carlo tekniken, utvecklat en mycket snabb men tillräckligt noggrann dosberäkningsmetod (collapsed cone, CC) som ska möjliggöra användning av matematiska metoder för att optimera strålkällornas energi och positioner vid behandlingen. Vi arbetar också med att experimentellt verifiera beräkningarna, både vad avser dosfördelningen kring enstaka strålkällor liksom vid implantat med många strålkällor. Vi vill dessutom kunna verifiera att dosplanen motsvarar verklig dos till patienten genom in-vivo mätningar. Vi planerar att göra dessa mätningar med dosimetrar, som utvecklas av våra kollegor vid HU och som vi räknar med ska kunna mäta med större noggrannhet än vad som är möjligt med etablerade dosimetrar som LiF eller dioder.

Decision

Decision date: 2006-11-27

Decision 
Applied sum150 000
Granted sum150 000

Grant providers for application

Centrala ALF-medel
Fund group: Centrala ALF-projektmedel

Contributes with 150000 SEK


Dosimetri vid brachyterapi | Application, from Region Östergötland
http://researchweb.org/is/en/lio/ansokan/7191