logo_left header_right
     
 BME NTI > Oktatás > Orvosi Fizika > OF Kutatás > Papp Ildiko_PhD

Papp Ildikó

Témavezető: Dr. Czifrus Szabolcs

Fizikai Tudományok Doktori Iskola, Orvosi Fizika

Végzettség: BME TTK Fizikus MSc, Orvosi Fizika szakirány (2013)

Munkahelye: Nukleáris Technika Intézet

Honlapja

 

 

Kutatási téma:

GPU-val támogatott Monte Carlo alapú dózisszámítás alkalmazása sugárterápia automatizált tervezéshez

 

Rövid leírás:

 

A sugárterápia sarkalatos kérdése, hogy milyen módon lehet a tumor térfogatára a megfelelően nagy dózist leadni azzal a feltétellel, hogy az egészséges szövetek – legfőképpen a védett szervek – által elszenvedett dózisterhelés minimális legyen.

 

Ezzel kapcsolatban több probléma is felmerül. Az egyik, hogy a szerveket, szöveteket érő dózis meghatározása milyen közelítésekkel történik. Ebben a tekintetben az utóbbi évek kutatásai jelentős eredményeket hoztak. Bizonyítást nyert, hogy a korábbi – és a tervezőrendszerekben jelenleg is általánosan alkalmazott – egyszerű fizikai megközelítéseket alkalmazó módszerekkel ellentétben nagypontosságú Monte Carlo számítások alkalmazhatók, mivel a GPU programozás segítségével az MC-algoritmusok viszonylag gyorsan lefuttatható programokká alakíthatók. A dózisok ilyen módszerekkel történő számítását azonban a vonatkozó szakirodalom szerint nem kapcsolták össze a terápia automatizált tervezésével.

 

A terápiatervezés automatizált optimálása szintén egy olyan terület, ahol az utóbbi időben születtek ugyan jelentős kutatási eredmények, ezek azonban egyáltalán nem vagy csak részlegesen épülnek be a tervezőrendszerekbe. Emiatt a terápiatervezés jórészt kézi munkával történik.

 

A fenti vizsgálatok során szintén felmerül a szórt sugárterek modellezésének kérdése. Az emberi testen belül a terápiás nyalábok szóródásának következtében egészséges szövetek, védett szervek is jelentős dózisterhelésnek vannak kitéve. A szórási folyamatok korrekt modellezése is Monte Carlo megoldásokat kíván.

 

A PhD téma kutatása során – a vonatkozó szakirodalom részletes megismerése után – egy Monte Carlo számításokon alapuló terápiatervező rendszer bizonyos részeinek kidolgozását tervezem. Az algoritmusok vizsgálata és a megfelelő optimalizálási eljárások kidolgozása után a módszert a jelenleg rendelkezésre álló MC kódokkal kell tesztelni (pl. MCNP). Meg kell vizsgálni, hogy a szórási folyamatok modellezése, illetve a szervekre adódó dózisjárulékok figyelembe vétele milyen mértékben módosíthatja a terápiatervezés folyamatát. Amennyiben lehetőség van rá, meg kell vizsgálni, hogy az alkalmazott algoritmusok közül melyek implementálhatók GPU architektúrára.