Kolimator i kompensator dla hadronoterapii - modelowanie

Adam Spyra¹, Izabela Skwira-Chalot ¹

¹Zakład Fizyki Jądrowej, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski, Warszawa, Polska

Hadronoterapia od kilkunastu lat coraz częściej staje się alternatywą dla klasycznej terapii z wykorzystaniem wysokoenergetycznej wiązki fotonów. Jej główną przewagą jest sposób deponowania energii w ciele pacjenta, który pozwala w znacznym stopniu ograniczyć dawkę przyjmowaną przez zdrowe tkanki na drodze wiązki do nowotworu. Zasięg wiązki ciężkich jonów w materii zdefiniowany jest przez jej energię oraz materiał, przez który przechodzi. Wyzwaniem w hadronoterapii jest takie dobranie początkowej energii wiązki, by depozycja maksymalnej dawki odbyła się w miejscu występowania guza.
Zarówno przy terapii fotonowej jak i protonowej za nadanie przekrojowi wiązki kształtu odpowiedniego dla danego nowotworu odpowiedzialny jest kolimator. Do modulowania zasięgu wiązki wykorzystuje się kompensator. Obydwa elementy razem gwarantują „skupienie” jej tylko na zmianie nowotworowej. Podczas prezentacji przedstawiony zostanie sposób, w jaki można dokonać symulacji wykorzystania kolimatora i kompensatora w terapii protonowej przy użyciu ogólnie dostępnego oprogramowania GATE, opartego na pakiecie GEANT4.