Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Neves, Joana Gamboias
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/103121
Resumo: Trabalho de Projeto do Mestrado em Engenharia Biomédica apresentado à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_d9c06c602c2847b9391188ff3ccfa44a
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/103121
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de ProtõesRobust Treatment Planning for Proton Radiotherapyradioterapia com protõesincertezasotimização robustaotimização angularplaneamento do tratamentoproton radiotherapyuncertaintiesrobust optimizationbeam angle optimizationtreatment planningTrabalho de Projeto do Mestrado em Engenharia Biomédica apresentado à Faculdade de Ciências e TecnologiaO cancro é um problema de saúde que afeta, todos os anos, milhões de doentes em todo o mundo. A maioria dos doentes oncológicos terão de ser sujeitos a radioterapia, uma das possíveis modalidades para o tratamento desta doença. Nas últimas décadas, tem-se verificado um aumento do interesse na radioterapia com feixes de protões. As propriedades físicas dos protões permitem que as distribuições de dose sejam conformacionais e homogéneas ao volume alvo, e simultaneamente, seja fornecida menos dose aos órgãos de risco. Assim, existe o potencial para um aumento na probabilidade do controlo tumoral e diminuição do risco de efeitos secundários provocados pela utilização de radiação ionizante. Porém, tem como desvantagem o facto de apresentar uma maior sensibilidade a diversas fontes de incerteza, que podem afetar negativamente os resultados clínicos esperados. Uma das possibilidades para reduzir o impacto das incertezas no tratamento é tê-las explicitamente em consideração durante o planeamento, o que pode ser feito aplicando métodos de otimização robusta. Para além disso, as direções de irradiação podem também influenciar a qualidade da distribuição de dose, principalmente na radioterapia com feixes de protões, onde são utilizados menos feixes de radiação. Assim, os métodos de otimização robusta e a otimização angular podem ter um impacto relevante na distribuição de dose produzida e, consequentemente, na qualidade do plano de tratamento.O foco desta dissertação é o estudo de métodos robustos no planeamento de tratamentos de radioterapia com feixes de protões. Na primeira parte da dissertação, foi comparado o impacto das incertezas na radioterapia com feixes de fotões e de protões. Os resultados mostram que o tratamento com feixes de protões apresenta maior sensibilidade às incertezas, do que o tratamento com feixes de fotões. Na segunda parte da dissertação, procurou-se otimizar o mapa de fluências, criando planos de tratamento robustos ao considerar de forma explícita a incerteza no processo de planeamento. Os resultados obtidos permitem concluir que é possível gerar planos de tratamento clinicamente admissíveis, que ao mesmo tempo são robustos. Por fim, a otimização angular foi aplicada com duas abordagens diferentes, mostrando que os conjunto de ângulos podem ser diferentes daqueles utilizados na prática clínica, com melhorias nos resultados.Cancer is a global health problem that affects millions of people every year. Many oncologic patients are subjected to radiotherapy treatments, one of the possible treatment modalities for this disease. Within radiotherapy treatments, in the last decades, there has been an increasing interest in proton radiotherapy. The physical properties of protons enable dose distributions that are conformal and homogeneous to the target volume, and, simultaneously, deposit less dose in organs at risk. Consequently, there is the potential for an increase in tumor control probability as well as a decrease in the risk of secondary effects that occur by using ionizing radiation. However, as a disadvantage, proton radiotherapy is more sensitive to diverse sources of uncertainties, that can negatively affect the expected clinical outcomes. One of the possibilities to reduce the impact of uncertainties is taking them into consideration explicitly during the treatment planning process, which can be done by applying robust optimization methods. It is also possible that an appropriate choice of irradiation beam directions can influence the quality of the dose distribution. Therefore, robust optimization methods and beam angle optimization have a relevant impact in dose distribution and consequently in the quality of the treatment plan. The focus of this dissertation is to study robust methods for treatment planning in proton radiotherapy. In the first part of this dissertation, impact of existing uncertainties in photon and proton radiotherapy were compared. The results clearly show that proton radiotherapy treatments are more sensitive to uncertainties than photon treatments. In the second part, a new robust fluence map optimization is described taking into explicit consideration uncertainties in the planning process. The obtained results lead to the conclusion that the developed approaches calculate clinically admissible treatment plans, that are also robust against uncertainties. Finally, beam angle optimization was applied with two different approaches, showing that it is possible to calculate a set of beam angles different from the ones usually used in the clinical practice with improved outcomes.FCT2022-07-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/103121http://hdl.handle.net/10316/103121TID:203079582porNeves, Joana Gamboiasinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-10-19T20:40:59Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/103121Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:20:00.532513Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
Robust Treatment Planning for Proton Radiotherapy
title Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
spellingShingle Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
Neves, Joana Gamboias
radioterapia com protões
incertezas
otimização robusta
otimização angular
planeamento do tratamento
proton radiotherapy
uncertainties
robust optimization
beam angle optimization
treatment planning
title_short Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
title_full Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
title_fullStr Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
title_full_unstemmed Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
title_sort Planeamento Robusto em Tratamentos de Radioterapia com Feixes de Protões
author Neves, Joana Gamboias
author_facet Neves, Joana Gamboias
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Neves, Joana Gamboias
dc.subject.por.fl_str_mv radioterapia com protões
incertezas
otimização robusta
otimização angular
planeamento do tratamento
proton radiotherapy
uncertainties
robust optimization
beam angle optimization
treatment planning
topic radioterapia com protões
incertezas
otimização robusta
otimização angular
planeamento do tratamento
proton radiotherapy
uncertainties
robust optimization
beam angle optimization
treatment planning
description Trabalho de Projeto do Mestrado em Engenharia Biomédica apresentado à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-07-28
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/103121
http://hdl.handle.net/10316/103121
TID:203079582
url http://hdl.handle.net/10316/103121
identifier_str_mv TID:203079582
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799134093504413696

Registros relacionados