USAGE OF 3D PRINTER MATERIALS IN RADIOTHERAPY: DOSIMETRIC EVALUATION

International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry Pub Date : 2023-11-18 DOI:10.46519/ij3dptdi.1323486

S. Karacam, Duygu Tunçman, M. Dağdelen, Ö. Uzel

{"title":"USAGE OF 3D PRINTER MATERIALS IN RADIOTHERAPY: DOSIMETRIC EVALUATION","authors":"S. Karacam, Duygu Tunçman, M. Dağdelen, Ö. Uzel","doi":"10.46519/ij3dptdi.1323486","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Radyoterapide hasta uygulamalarında ‘bolus’ olarak isimlendirilen doku eşdeğeri malzemeler ya da hasta tedavileri öncesi cihaz kalibrasyonunda doku eşdeğeri fantomlar kullanılmaktadır. Ancak ticari olarak satılan bu malzemeler standart boyutlarda üretilerek satışı yapılmakta; farklı dizaynlara duyulan ihtiyacı karşılamamaktadır. Son yıllarda farklı dizaynlarda üretim ihtiyacını karşılamada 3 boyutlu (3B) yazıcılar önemli bir rol üstlenmektedir. Bu çalışmada kullanımı giderek artan 3B yazıcılarda kullanım için üretilmiş Tough PLA (Poliaktik Asit) White, TPU (Termoplastik Poliüretan) 95A ve Nylon (Polyamide) malzemelerinin radyasyona verdikleri cevabın dozimetrik olarak değerlendirilmesi hedeflendi. BT simülatör cihazında Hounsfiel Unit (HU) değerleri belirlendi. Dozimetrik ölçümler Varian DHX lineer hızlandırıcısında elde edilen 6 MV nominal foton enerjisi kullanılarak yapıldı. Yüzde derin doz (%DD) ve doz profili ölçümleri su fantomunda, ışın geçirgenlik ölçümleri katı fantomda yapıldı. Malzemelerin ortalama HU yoğunlukları -8,61 ile -441,08 arasında değişmektedir. PLA malzemesi ort. -24,72 ile suyun HU değeri (0)’ ne en yakın sonuçları vermiştir. % derin doz ve penumbra değerleri %2 ve ±2 mm içerisinde bulundu. Tüm malzemelere ait geçirgenlik ölçümleri değerlendirildiğinde RW3 katı su fantomu plakası ile değişimin maksimum % 0,2 olduğu görüldü. 3B yazıcıda basılan malzemelerin dozimetrik parametrelerinin birbirlerine benzer sonuçlar verdiği ancak hastada kişisel malzeme olarak kullanılmadan önce basım özellikleri ve malzeme değişkenlikleri sebebiyle kullanılacak malzemenin dozimetrik olarak değerlendirilmesi uygun gözükmektedir.","PeriodicalId":358444,"journal":{"name":"International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry","volume":"9 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-11-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1323486","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Radyoterapide hasta uygulamalarında ‘bolus’ olarak isimlendirilen doku eşdeğeri malzemeler ya da hasta tedavileri öncesi cihaz kalibrasyonunda doku eşdeğeri fantomlar kullanılmaktadır. Ancak ticari olarak satılan bu malzemeler standart boyutlarda üretilerek satışı yapılmakta; farklı dizaynlara duyulan ihtiyacı karşılamamaktadır. Son yıllarda farklı dizaynlarda üretim ihtiyacını karşılamada 3 boyutlu (3B) yazıcılar önemli bir rol üstlenmektedir. Bu çalışmada kullanımı giderek artan 3B yazıcılarda kullanım için üretilmiş Tough PLA (Poliaktik Asit) White, TPU (Termoplastik Poliüretan) 95A ve Nylon (Polyamide) malzemelerinin radyasyona verdikleri cevabın dozimetrik olarak değerlendirilmesi hedeflendi. BT simülatör cihazında Hounsfiel Unit (HU) değerleri belirlendi. Dozimetrik ölçümler Varian DHX lineer hızlandırıcısında elde edilen 6 MV nominal foton enerjisi kullanılarak yapıldı. Yüzde derin doz (%DD) ve doz profili ölçümleri su fantomunda, ışın geçirgenlik ölçümleri katı fantomda yapıldı. Malzemelerin ortalama HU yoğunlukları -8,61 ile -441,08 arasında değişmektedir. PLA malzemesi ort. -24,72 ile suyun HU değeri (0)’ ne en yakın sonuçları vermiştir. % derin doz ve penumbra değerleri %2 ve ±2 mm içerisinde bulundu. Tüm malzemelere ait geçirgenlik ölçümleri değerlendirildiğinde RW3 katı su fantomu plakası ile değişimin maksimum % 0,2 olduğu görüldü. 3B yazıcıda basılan malzemelerin dozimetrik parametrelerinin birbirlerine benzer sonuçlar verdiği ancak hastada kişisel malzeme olarak kullanılmadan önce basım özellikleri ve malzeme değişkenlikleri sebebiyle kullanılacak malzemenin dozimetrik olarak değerlendirilmesi uygun gözükmektedir.

查看原文本刊更多论文

在放射治疗中使用 3d 打印机材料：剂量评估

在放射治疗中，被称为 "栓剂 "的组织等效材料用于患者应用，或组织等效模型用于患者治疗前的设备校准。然而，这些商业销售的材料都是按标准尺寸生产和销售的，无法满足不同设计的需要。近年来，三维（3D）打印机在满足不同设计生产需求方面发挥了重要作用。在这项研究中，我们的目标是对用于 3D 打印机的 Tough PLA（聚乳酸）White、TPU（热塑性聚氨酯）95A 和 Nylon（聚酰胺）材料的辐射响应进行剂量学评估。在 CT 模拟器设备上测定了 Hounsfiel 单位 (HU) 值。剂量测定使用瓦里安 DHX 直线加速器获得的 6 MV 标称光子能量进行。深部剂量百分比（%DD）和剂量曲线测量在水模型中进行，光束透过率测量在固体模型中进行。材料的平均 HU 密度介于 -8.61 和 -441.08 之间。聚乳酸材料的平均-深度剂量百分比和半影值分别在 2% 和 ±2 毫米以内。对所有材料的透射率测量结果进行评估后发现，RW3 固体水模型板的最大变化为 0.2%。用三维打印机打印的材料的剂量学参数得出的结果彼此相似，但由于打印特性和材料的可变性，在将材料用作患者的个人材料之前，似乎应该对其进行剂量学评估。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry

自引率

0.00%

发文量