Proton terapi uygulamalarının geant4 simülasyon programıyla incelenmesi

Abstract

Anahtar kelimeler: Proton terapi, Bragg pik, Monte Carlo simülasyonu, Geant4 Bu tezde proton terapi uygulamaları Geant4 programıyla incelenmiştir. Tez kapsamında farklı enerjilerdeki protonların (90 – 250 MeV) Geant4 simülasyon paketi kullanılarak su ortamındaki derin doz dağılımları elde edilmiştir. Proton demetlerinin doz dağılımları üzerinde menzil kesmesi ve maksimum adım uzunluğu gibi Geant4 parametrelerinin etkisi araştırılmıştır. Bunlara ek olarak, farklı Geant4 fizik modellerinin, Bragg eğrisi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Son olarak da farklı ortalama iyonizasyon potansiyelleri (< I >) için doz dağılımları elde edilerek bu parametrenin Bragg pik konumu üzerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada elde edilen simülasyon sonuçları deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve oldukça uyumlu sonuçlar elde edilmiştir

Keywords: Proton therapy, Bragg peak, Monte Carlo simulation, Geant4 In this dissertation, proton therapy applications have been investigated using the Geant4 simulation program. Within the thesis are obtained the dose distributions of various proton beams with energies between 90 and 250 MeV in water medium using the Geant4 simulation package. Influence of Geant4 parameters, such as range cut and step size, on the dose distributions of protons has been investigated. In addition, effect of different Geant4 physics models on the Bragg curve is studied. Finally, the dose distributions have been obtained for various mean ionization potentials (< I >), and the effect of this parameter on the Bragg peak position has been investigated. The results obtained throughout this study have been found to be in general agreement with the available experimental data.