Matematinis boliuso paviršiaus modelis elektronų srautų radioterapijoje

Abstract

Šiame baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas boliuso paviršiaus sudarymo uždavinys elektronų srautų radioterapijoje. Pagrindinis darbo tikslas – nustatyti tokį boliuso paviršiaus modelį, kuris užtikrintų kritinių kūno organų saugumą, maksimalią spinduliuotės dozę taikinyje ir kaip galima mažesnį spinduliuotės poveikį kitiems kūno audiniams. Boliuso paviršiaus formavimui sprendžiamas daugiakriteris optimizavimo uždavinys atkaitinimo ir genetiniu algoritmais. Elektronų spinduliuotės dozės pasiskirstymui kūne apskaičiuoti taikomas analitinis Hogstromo algoritmas, kuris remiasi kompiuterinės tomografijos nuotrauka vidinių kūno audinių identifikavimui ir fiziškai išmatuotais, taikomos elektronų spinduliuotės, duomenimis. Darbo apimtis – 38 p. teksto be priedų, 22 iliustr., 6 lent., 33 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

The final master thesis examines problem of mathematical bolus design in electron beam radiotherapy. The goal of this work is to develop a mathematical bolus design that ensures safety of critical body organs, maximum dose distribution in target area and as low as reasonably achievable dose in other body areas. Multi-objective optimization problem was formulated for optimal bolus design and attempted to solve using simulated anealing and genetic optimization methods. Electrom beam dose distribution in body is calculated using Hogstrom algorithm which uses computed tomography scan data to determine internal body structure and physically measured data of used electrom beam. Thesis consist of: 38 p. text without appendixes, 22 pictures, 6 tables, 33 bibliographical entries.