Improving patient dosimetry under non-reference conditions for proton beams
Het verbeteren van de patiëntdosimetrie onder niet-referentieomstandigheden voor protonenbundels.
Bij radiotherapie van kanker is nauwkeurigheid cruciaal voor een succesvolle behandeling. Een belangrijk ingrediënt voor een nauwkeurige behandeling is stralingsdosimetrie, waarbij metingen van de ruimtelijke verdeling van de stralingsdosis worden uitgevoerd. De detectoren die voor deze metingen worden gebruikt, leiden echter tot verstoringen, die moeten worden gecorrigeerd om nauwkeurige dosisschattingen te verkrijgen. Hoewel correctiestrategieën voor detectoren in fotonenstraling in het verleden op grote schaal zijn geïntroduceerd, is verder onderzoek naar protondosimetrie nog steeds nodig. Dit onderzoek is essentieel om de meetonzekerheden te verminderen en daarmee de nauwkeurigheid van protontherapie te verbeteren.
In dit proefschrift van Jana Kretschmer zijn detectoren voor verschillende soorten dosismetingen in protonenbundels onderzocht. De correctiefactoren voor detectorverstoringen en bundelkwaliteit die zijn gebruikt voor absolute dosiskalibratiemetingen in protonenbundels zijn afgeleid en onderzocht voor verschillende ionisatiekamers met behulp van Monte-Carlo-simulaties. De berekende correctiefactoren verbeteren de nauwkeurigheid, omdat een eerder gebruikte benadering kon worden weggelaten.
Daarnaast zijn verschillende soorten puntdetectoren gekarakteriseerd door het bepalen van hun laterale dosisresponsfuncties, die in een convolutiemodel kunnen worden gebruikt om te corrigeren voor volume-effectverstoringen in gemeten dosisverdelingen. Deze functies zijn onderzocht voor verschillende dieptes in water en initiële protonenergieën. Daarna zijn een aantal detectoren en hun laterale dosisresponsfuncties gebruikt bij metingen van klinische protonenstralingsvelden die werden gecreëerd met drie verschillende protonenbundelafgiftetechnieken. De gevonden verstoringen zijn vooral belangrijk bij detectoren met een groot volume en in velden die met behulp van collimatie waren gemaakt.
Hoewel de gepresenteerde benaderingen nog verder onderzoek vereisen, helpen de bevindingen van dit proefschrift om de nauwkeurigheid van protondosimetrie te verbeteren die nodig is voor hoogwaardige patiëntenbehandelingen.