umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Dual Energy CT as a Foundation for Proton Therapy Treatmen Planning - A pilot study
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
2019 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
Abstract [en]

The treatment plan for radiation therapy with protons is based on images from a computed

tomography (CT) scanner. This is problematic since the photons in the x-ray

beam from the CT scanner and the protons are affected differently by the tissue in the

patient, which introduce an uncertainty in the track length of the protons. The hypothesis

of this study is that a new generation of CT scanners (DECT), with the capacity to

simultaneously scan the patient with two photon spectra of different mean energy, will

improve the tissue characterisation and which in turn reduce the uncertainty in the track

length of the protons.

In this study, the accuracy and precision of a DECT-based method from the literature is

compared to the conventional calibration method used today at the University clinics in

Sweden to relate the attenuation of the photon beam to the slowing down of the protons.

The methods are tested on CT images of a phantom, a plastic body containing tissue

equivalent plastic inserts of known elemental composition. The results turned out to

be inconclusive as there were large uncertainties in the measurements. The method has

potential, as has been shown in the literature, but there are many questions that need

to be answered before the method is ready to be implemented at the clinic.

Abstract [sv]

En proton som färdas genom människokroppen deponerar endast en liten del av sin

energi längs vägen innan den plötsligt deponerar allt i slutet på dess bana. Hur lång

dess bana är beror på protonens ursprungliga energi och den atomära sammansättningen

hos vävnaden den passerar igenom. Om sammansättningen är känd går det genom att

justera den initiala energin bestämma banlängden. Denna egenskap gör protonen väldigt

attraktiv för strålterpi, då det innbär möjligheten att behandla med hög precision samt

bespara frisk vävnad onödig dos.

Strålterapi med protoner planeras idag med bilder från en skiktröntgen (CT) som underlag.

Ett problem med det är att röntgenstrålarna från CT-skannern påverkas annorlunda

än protonerna av vävnaden, vilket introducerar en osäkerhet i protonernas banlängd. Hypotesen

i denna studie är att en ny generation av CT-scanner (DECT), med möjlighet

att simultant skanna patienten med två fotonspektran av olika medelenergi, på ett bättre

sätt ska kunna bestämma den atomära sammansättningen för vävnaden och därmed

reducera osäkerheten i protonernas banlängd.

Noggrannhet och precision för en DECT-baserad metod från litteraturen jämförs med

den SECT-baserade kalibreringsmetoden, som idag används på Universitetssjukhusen i

Sverige för att relatera fotonstrålens dämpning i vävnaden till protonernas inbromsning.

Metoderna testas på CT bilder av ett fantom, en plastkropp innehållandes olika cylindrar

av vävnadsekvivalent plast med känd atomär sammansättning.

Resultatet av den här studien är inte starkt nog för att bevisa hypotesen för studien.

Det insamlade bildmaterialet innehåller höga brusnivåer jämfört med de som rapporteras

i literaturen. Brusnivåer är så höga att det mesta av resultatet inte kan anses som

statistiskt signifikant.

Det är dessutom svårt att göra en direkt jämförelse av prestanda med befintlig teori för

vävnadskaraktärisering, då bildmaterialet från de CT skanners som jämfördes är av olika

typer. De resultat som publicerats i litteraturen visar att den DECT-baserade metoden

har potential, men den här studien gör tydligt att det fortfarande finns frågor som måste

besvaras innan metoden är redo att implementeras kliniskt.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2019. , s. 39
Nyckelord [en]
Dual Energy CT, DECT, Computed Tomography, CT, Proton Therapy, Skandion
Nationell ämneskategori
Annan fysik Medicinsk bildbehandling Atom- och molekylfysik och optik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-160583OAI: oai:DiVA.org:umu-160583DiVA, id: diva2:1327901
Ämne / kurs
Examensarbete i teknisk fysik
Utbildningsprogram
Civilingenjörsprogrammet i Teknisk fysik
Presentation
2019-06-10, NA332, Naturvetarhuset, UMEÅ, 14:00 (Svenska)
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2019-06-20 Skapad: 2019-06-20 Senast uppdaterad: 2019-06-20Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Dual Energy CT as a foundation for Proton Therapy Treatment Planning - A pilot study(2501 kB)123 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2501 kBChecksumma SHA-512
ffcbad798eba9881149581e75fcb07379335a4e89cf417d8801a98a3d185a2c16e429e02ff7ad431a4edd92f8d485fb63e1b6be84c66276a5eaee416868c1a81
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Näsmark, Torbjörn
Av organisationen
Institutionen för fysik
Annan fysikMedicinsk bildbehandlingAtom- och molekylfysik och optik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 123 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 129 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf