Dissertação

Novel Optimization Strategies for Clinical FLASH Proton Therapy. Evaluation on stereotactic lung treatment plans EVALUATED

O efeito FLASH tem despertado interesse devido à sua maior preservação de tecido saudável que radioterapia convencional. Este efeito tem sido observado para irradiação de elevadas doses (>8 Gy) a taxas ultra-elevadas (>40 Gy/s). Combinado com as vantagens dosimétricas da terapia com protões e sua adequação para tratar tumores profundos, FLASH-PT tem o potencial de reduzir a toxicidade e melhorar tratamentos. Contudo, os atuais software de planeamento de tratamento não estão aptos para otimizar o efeito. Neste projeto são desenvolvidas novas estratégias para otimização de FLASH-PT, que reduzam efeitos colaterais através de FLASH dentro das restrições clínicas. FLASH-PT está atualmente limitada a feixes acelerados por ciclotrões, usando pencil-beam scanning. Para maximizar as taxas de dose, a energia máxima do ciclotrão é considerada, correspondendo a transmission beams, aplicados no tratamento estereotáxico de lesões pulmonares. A taxa de dose é otimizada por otimização da intensidade, da corrente e do padrão de scanning dos feixes, com base na taxa de dose ponderada à dose (DADR) e taxa de dose PBS (PBSDR), usando linearização iterativa, relaxamento convexo iterativo e Algoritmos Genéticos. Aumentos significativos da taxa de dose são alcançado com as estratégias propostas, através de correntes de feixe elevadas e padrões em floco-de-neve, que, com base no conhecimento atual de FLASH, podem ser de grande benefício clínico. Antes da aplicação clínica, a sensibilidade aos parâmetros da máquina de tratamento deve ser avaliada. Os resultados podem ser melhorados, ponderando os ganhos e danos nos tecidos, otimizando a direção do feixe e irradiando parcialmente com FLASH.
FLASH, radioterapia com protões, pencil-beam scanning, otimização da taxa de dose, otimização do padrão de scanning

dezembro 3, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Patrícia Carla Serrano Gonçalves

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Steven Johannes Martinus Habraken

Erasmus MC and HollandPTC

Investigador Principal