Positron emission tomography for quality assurance in proton therapy
| Promotie: | Dhr. H.J.T. (Tom) Buitenhuis |
| Wanneer: | 10 januari 2020 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotor: | S. (Sytze) Brandenburg |
| Copromotor: | P.G. (Peter) Dendooven |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Onderzoek naar dosisafgifte bij protonentherapie
Protonentherapie is een nieuwe vorm van bestraling. Protonen geven hun energie vooral af op de plek waar ze tot stilstand komen. Het is daardoor mogelijk kankergezwellen te bestralen met minimale schade aan het omliggen de weefsel. Het meten van de dosisafgifte van protonentherapie gebeurt via secundaire signalen. De meest gebruikte technieken zijn momenteel positronemissietomografie (PET) en prompte gammastraling. PET is de oudste methode die wordt gebruikt om de dosisafgifte van protonentherapie teAC verifiëren, maar het nadeel is de vertraagde feedback vanwege de halfwaardetijd van het radioactieve verval. Beeldvorming van nucliden met een korte halfwaardetijd kan dit obstakel overkomen.
Tom Buitenhuis onderzocht de beeldvorming van de meest veelbelovende nucliden. Hij presenteert de resultaten van een proof-of-principle experiment van beam-on PET imaging via kortlevende 12-N-kernen. Verder ontwikkelde hij een methode om het langlevende achtergrondsignaal af te trekken van het 12-N-beeld door een beam-off periode in te voeren in de cyclotron-bundeltijdstructuur. Hiermee kan de 12-N-bijdrage aan het beeld worden geïsoleerd.
Een verandering van 5 millimeter in het bereik van de protonen werd gemeten als 6 ± 3 mm met behulp van het 1D 12-N-profiel. Een simulatie laat zien dat een grote scanner met twee panelen die een enkele spot afbeeldt vanaf het begin van de dosisafgifte een verschuiving van 5 millimeter met millimeternauwkeurigheid kan meten.
Buitenhuis voerde een reeks simulatiestudies uit om de keuzes te onderzoeken die zich voordoen bij het overwegen van een verificatiesysteem voor dosisafgifte. Op basis van deze simulatiestudies van de productie van prompte gammastraling en positron-emitterende nucliden, kunnen geen beeldvormingsmodaliteit en protocol worden aanbevolen dat voor alle situaties de beste informatie oplevert over de afwijkingen met betrekking tot het behandelplan.
Het promotieonderzoek van Tom Buitenhuis vond plaats bij het KVI - Center for Advanced Radiation Technology met financiering via het Ubbo Emmius fonds.