Abstracts Category : Other

Accurate relative stopping power prediction from dual energy CT for proton therapy: Methodology and experimental validation

by Abbema Joanne van

Protonentherapie is een vorm van radiotherapie die steeds meer wordt toegepast bij de behandeling van kanker, in het bijzonder bij kinderen en patinten met tumoren in het hoofd/hals gebied. Met protonentherapie kan de tumor bestraald worden met minder schade aan de omliggende gezonde weefsels en kritieke structuren dan bij een bestraling met fotonen. Om optimaal gebruik te kunnen maken van dit voordeel van protonen moet de energie die protonen afgeven in het weefsel (de dosis) heel nauwkeurig berekend worden. Hiervoor wordt voor elk weefsel het specifieke energieverlies van de protonen bepaald op basis van beeldvorming via rntgen computer tomografie (CT). In de huidige klinische praktijk wordt hiervoor een fenomenologisch model gebruikt, gebaseerd op een afbeelding verkregen met een enkel rntgenspectrum (single energy CT, SECT). De voorspellingen van dit model zijn niet patintspecifiek en erg onnauwkeurig voor materialen die qua samenstelling en dichtheid afwijken van de materialen die gebruikt zijn voor het bepalen van de modelparameters. Wij hebben een methode ontwikkeld die gebruik maakt van twee rntgenspectra (dual energy CT, DECT). Met deze methode worden uit twee afbeeldingen de elektronendichtheden en effectieve atoomgetallen berekend, die het specifieke energieverlies van protonen in een materiaal bepalen, op basis van fundamentele theorie voor de wisselwerking van rntgenstraling. Deze methode levert patintspecifieke voorspellingen met een nauwkeurigheid beter dan 2%. Dit is een sterke verbetering in nauwkeurigheid en stabiliteit van de methode ten opzichte van de klinisch toegepaste SECT methode en kan daarmee klinisch voordeel opleveren voor protonentherapie.Advisors/Committee Members: Brandenburg, Sytze, Graaf, van der, Emiel, Greuter, Marcel, Heijmen, Ben J. M., Koffeman, E N, Schippers, Marco, Research unit Medical Physics.