Naslov (srp)

Мултивеличинске Монте Карло симулације у фотонској радиотерапији поспешеној металним наночестицама : докторска дисертација

Autor

Milutinović, Slobodan,

Doprinosi

Petričević, Slobodan, 1971-
Pandurović, Mila
Vujisić, Miloš, 1974-

Opis (eng)

Metal nanoparticle (MNP) enhanced photon radiotherapy is a promising technique forcancer treatment. For the past two decades, the radiosensitizing potential of MNPs has beenthe subject of extensive multidisciplinary research, which strives to utilize their unique properties.Dosimetric calculations based on Monte Carlo (MC) simulations of ionizing radiationtransport are an important factor in ongoing investigations within this eld.The research in this dissertation includes the development and application of three MCmethods for dosimetric calculations. Special attention is devoted to nanodosimetric simulations,which are the central aspect of the multiscale dosimetry concept. In the rst MCstudy, the emphasis is on examining the dierence between simulations with homogeneousand structured representations of the region loaded with MNPs, within calculations of thedose enhancement factor for various MNP compositions, sizes and concentrations. The simulationsinclude advanced physics models of electron transport, with stringent limits imposed byadjustable parameters. The second MC study extends the investigation to include the eectsof MNP shape and their intracellular localization on the enhancement and intracellular distributionof deposited energy. The multiscale MC method developed in the third study builds onthe previously developed methods, providing more detailed radiation transport simulationsthat encompass the entire region of interest in a radiotherapy treatment.The dissertation contributes to the progress of MNP-enhanced photon radiotherapy throughthe development of MC methods which enable the patterns of energy deposition in the tumorto be investigated at dierent spatial scales, and optimal properties of the MNPs and of theapplied photon elds to be identied, with the end purpose of increasing the therapeutic ratio,as well as through the results obtained by applying these new methods

Opis (srp)

Fotonska radioterapija pospexena metalnim nanoqesticama (MNQ) je per-spektivna tehnika za leqee raka. Radiosenzibilizujui potencijal MNQ jepredmet opsenih multidisciplinarnih istraivaa, koja tokom poslede dvedecenije tee da iskoriste ihova jedinstvena svojstva. Znaqajan qinilac teku-ih istraivaa su dozimetrijski proraquni zasnovani na Monte Karlo (MK)simulacijama transporta jonizujueg zraqea.Istraivae u okviru disertacije obuhvata razvoj i primenu tri MK metodeza dozimetrijske proraqune. Posebna paa posveena je nanodozimetrijskimsimulacijama, centralnom aspektu multiveliqinskog dozimetrijskog koncepta.U prvoj MK studiji naglasak je na ispitivau razlika izmeu simulacija sahomogenizovanom i strukturiranom reprezentacijom regije sa uvedenim MNQkod proraquna faktora poveaa doze u zavisnosti od sastava, veliqine i kon-centracije MNQ. Simulacije uk uquju napredne fiziqke modele transportaelektrona, strogo ograniqene vrednostima podesivih parametara. Druga MKstudija proxiruje istraivae na ispitivae uticaja oblika MNQ i lokali-zacije unutar elije na poveae doze i unutarelijsku raspodelu deponovaneenergije. Multiveliqinska MK metoda razvijena u treoj studiji nadograu-je prethodno razvijene metode, obezbeujui da simulacijom bude obuhvaenaqitava oblast od znaqaja za radioterapijski tretman uz deta niji transportzraqea.Disertacija daje doprinos dinamiqnom razvoju fotonske radioterapije po-spexene MNQ, kroz razvijene MK metode koje omoguavaju istraivae obrazacadeponavaa energije u tumoru na razliqitim prostornim skalama i identifiko-vae optimalnih osobina MNQ i primeenih fotonskih po a sa stanovixtapoveaa terapeutskog odnosa i povo nog ishoda radioterapije, kao i krozrezultate dobijene primenom ovih novih metoda.

Opis (srp)

Elektrotehnika i računarstvo - Nuklearna tehnika / Electrical Engineering and Computer Science - Nuclear Engineering Datum odbrane: 22.04.2024.

Jezik

srpski

Datum

2023

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Biomedicinska tehnika

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Merenja i primena

Monte Karlo simulacije, nanodozimetrija, multiveliqinska dozimetrija, GEANT4, GEANT4-DNA, fotonska radioterapija, metalne nanoqes- tice

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Biomedicinska tehnika

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Merenja i primena

Monte Carlo simulations, nanodosimetry, multiscale dosimetry, GEANT4, GEANT4-DNA, photon radiotherapy, metal nanoparticle