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Title
Comparison of the dosimetric impact of 125-I and 106-Ru plaque brachytherapy of uveal melanoma using a novel treatment planning software / von Patricia Corina Braun
Additional Titles
Vergleich der dosimetrischen Auswirkung von Brachytherapie bei Aderhautmelanom mit 125-I und 106-Ru Applikatoren unter Verwendung einer neuen Behandlungsplanungs-Software.
AuthorBraun, Patricia Corina
Thesis advisorGeorg, Dietmar
PublishedWien, 2019
Description96 Seiten
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2019
Annotation
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprueft
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Dosimetrie / Bestrahlungsplanung / Brachytherapie / Aderhautmelanomtherapie
Keywords (EN)Dosimetry / Treatment planning / Brachytherapy / uveal melanoma therapy
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-120256 Persistent Identifier (URN)
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Comparison of the dosimetric impact of 125-I and 106-Ru plaque brachytherapy of uveal melanoma using a novel treatment planning software [2.12 mb]
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Abstract (German)

Aderhautmelanome sind die am häufigsten auftretenden Augentumore weltweit. Zu einer der bevorzugten Behandlungsmethoden dieser, zählt heutzutage die Brachytherapy. Dabei werden vorwiegend 106Ru oder 125I COMS Augenapplikatoren verwendet. In den letzten Jahren ist an der Universitätsklinik für Strahlentherapie der Medizinischen Universität Wien (MUW), ein wissenschaftliches Behandlungsplanungssystem für die Therapie mit Ruthenium-106 Augenapplikatoren entwickelt worden. Es ermöglicht die Simulation der Behandlung unterschiedlicher Tumorgrößen und Tumorpositionen und die Untersuchung der daraus resultierenden dosimetrischen Auswirkung auf die Risikoorgane. Ziel dieser Masterarbeit ist es, dieses Behandlungssystem durch die Einbindung eines Iod-125 COMS (Collaborative Ocular Melanoma Study) Augenapplikators zu erweitern. Zusätzlich zu den DosisNachschlagtabellen, welche mittels Monte Carlo Simulationen generiert und anschließend in die 3D Animationssoftware Houdini Apprentice Non-Commercial 16.0.633 (Side Effects Software Inc., Toronto, Canada) implementiert wurden, wurde ein geometrisches Model des 125I COMS Augenapplikators entworfen. Dieser Schritt soll einen dosimetrischen Vergleich beider Modalitäten, den 125I COMS und 106Ru Augenapplikatoren, ermöglichen, um in weiterer Folge eine Empfehlung für die möglichst optimale Applikatorauswahl und Therapieplanung zu erarbeiten. Um individuelle Krankheitsbilder entsprechend des Behandlungsplanes und des Beladungsdiagrammes des Augenapplikators simulieren zu können, wurden die einzelnen DosisNachschlagtabellen, welche jeweils ein Seed des 125I COMS Augenapplikators repräsentieren, einzeln implementieret. Dies ermöglicht die Simulation individueller Applikatorbelegungen. Mit Hilfe des neu generierten geometrischen Models des 125I COMS Augenapplikators wurde die Tumor-Abdeckung für unterschiedliche Tumorgrößen und zwei unterschiedliche 125I COMS Applikatorkonfigurationen untersucht. Diese ergab, dass der größte Tumor, welcher durch einen vollbelegten Augenapplikator noch vollständig abgedeckt werden kann, eine Höhe von 8 mm und einen maximalen Basisdurchmesser von 16 mm hat. Für einen Augenapplikator dessen äußerster Ring nicht mit Seeds belegt ist, reduziert sich der maximal abdeckbare Basisdurchmesser auf 14 mm für eine Höhe von 8 mm. Zusätzlich brachte die Studie hervor, dass die Tumor-Abdeckung, verglichen zu jener der CCA und CCB 106Ru Augenapplikatoren Studie stabiler im Hinblick auf Applikator-Verschiebungen ist. Neben der Tumor-Abdeckung wurden auch die absorbierten Dosiswerte der einzelnen Risikoorgane ausgewertet und mit den Resultaten in der vorangegangen Publikation verglichen. Die Studie, welche im Zuge dieser Masterarbeit durchgeführt wurde, ergab, dass mit Hilfe der 125I COMS Augenapplikatoren bessere Ergebnisse im Hinblick auf die Schonung der Retina erzielt werden können. Des Weiteren wurde festgestellt, dass der 125I COMS Applikator bei der Behandlung eines posterior gelegenen Tumor näher am Sehnerv platziert werden kann und dieser zusätzlich weniger Dosis absorbiert.

Abstract (English)

Uveal melanoma is the most common malignant intraocular tumor worldwide. These days one of the preferred treatment methods is brachytherapy, either using ruthenium-106 or iodine-125 COMS eye plaques. At the Department of Radiation Oncology of the Medical University of Vienna a scientific version of a treatment planning system for uveal melanoma was developed in previous work using 106Ru eye applicators. It enables to simulate the treatment of different tumor geometries and locations inside the eye and thereby to evaluate the dosimetrical impact on the organs at risk The purpose of this master thesis was to extend this in house developed software by including a model of the 125I COMS (Collaborative Ocular Melanoma Study) plaque. Additionally, to the integration of existing dose lookup tables, generated with Monte Carlo simulations, into the 3D animation software Houdini Apprentice Non-Commercial 16.0.633 (Side Effects Software Inc., Toronto, Canada) a geometrical shape of the 125I COMS plaque was implemented. Based on this a comparison of the dose distribution of the 106Ru and the 125I COMS plaque should be possible and thereby help to develop recommendations for the most optimal selection of the applicators and treatment planning. In order to simulate individual symptoms according to the treatment plan and the loading diagram, the various dose lookup tables, each representing one seed of the 125I COMS plaque were implemented individually. This step enables an individual occupancy of the plaque on demand. Using the newly implemented geometrical shape of the 125I COMS plaque the tumor coverage for different tumor parameters and two different plaque configurations was investigated. It was found out that using a fully occupied plaque the largest coverable basal diameter of a tumor with 8 mm apex height is 16 mm. If a plaque configuration is applied were the outer ring of the seeds is spared the maximal basal diameter reduces to 14 mm for the same apex height. Additionally, it was found out that the coverage is more stable with regards to plaque displacements, comparing it to previous studies of the CCA and CCB 106Ru plaque types by Fetty et al]. Furthermore, the absorbed dose of the organs at risk was investigated and compared to the ones observed by the previous study by Heilemann et al. The study that was carried out in course of this master thesis showed that the 125I COMS plaque is superior in sparing the retina. In addition, it was found out that treating a posterior located tumor the 125I COMS plaque can be placed closer to the optic nerve and the optic nerve itself absorbed less dose.

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