Irradiation planning in small animal radiation biology research
| Promotie: | J.G. Malimban |
| Wanneer: | 08 januari 2025 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotors: | S. (Sytze) Brandenburg, prof. dr. F. Verhaegen, prof. dr. M. Staring, prof. dr. D. Lathouwers |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Bestralingsplanning in het stralingsbiologisch onderzoek naar kleine dieren
Preklinisch stralingsonderzoek speelt een cruciale rol in kankeronderzoek, omdat het dient als een experimenteel model voor het onderzoeken van de biologische, chemische en fysische aspecten van de stralingsrespons. Dit type onderzoek is gericht op het beantwoorden van openstaande vragen met betrekking tot langetermijneffecten, stralingsgevoeligheid van de verschillende weefsels, immunomodulatie en nieuwe behandelstrategieën, zoals ruimtelijk gefractioneerde bestraling en bestraling met een zeer hoog dosistempo (FLASH). Preklinische experimenten met kleine dieren vormen echter qua uitvoering een unieke uitdaging. Waar in de kliniek beeldvorming, contouring en behandelingsplanning over een periode van meerdere dagen worden uitgevoerd, moeten deze stappen in de preklinische workflow doorgaans opeenvolgend worden uitgevoerd terwijl het dier onder anesthesie in de bestralingspositie ligt. Om de effecten van anesthesie op de uitkomst van de bestraling en het welzijn van het dier te beperken, is een snelle workflow essentieel.
Dit proefschrift van Justin Malimban onderzoekt de toepassing van deep learning voor automatische orgaancontouring en snelle proton dose-engines voor dosisberekeningen, met als hoofddoel het stroomlijnen van de bestralingsplanning voor studies met kleine dieren. Deze tools resulteren in een hogere efficiëntie van de workflows, een grotere experimentele capaciteit en een lagere werklast van de onderzoekers. De verkorting van de planningstijd verhoogt niet alleen de doorvoer van dieren, maar draagt ook positief bij aan het dierenwelzijn. Daarnaast heeft onderzoek naar CT HU-calibratiemethoden waardevolle inzichten opgeleverd in de voordelen van SECT- en DECT-calibratie voor protonbestralingsplanning in preklinische omgevingen. Uiteindelijk brengt het werk beschreven in dit proefschrift nauwkeurigere en efficiëntere beeldgestuurde bestralingen van kleine dieren voor radiobiologische studies een stap dichterbij.