|
|
Role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci
ADAMEC, Filip
Abstrakt V současné době existují pouze dílčí teorie popisující roli a aplikaci fermionů a bosonů v magnetické rezonanci, ale neexistují žádné teorie interdisciplinární. Domnívám se, že spojením různorodých disciplín (fyziky, matematiky a medicínské podstaty MR) může vzniknout interdisciplinární teorie, jež může být také použita jako materiál k prohloubení znalostí budoucích či již aktivních radiologických asistentů v oblasti radiologické fyziky a magnetické rezonance. Pro tuto bakalářskou práci byly stanoveny a splněny následující cíle: Globální cíl: Interdisciplinární komunikací vytvořit odborný popis role fermionů a bosonů v magnetické rezonanci. Dílčí cíle: C1: Data processing - fyzika elementárních částic C2: Data processing - klasická podoba teorie elektromagnetického pole C3: Data processing - struktura magnetické rezonance C4: Data processing - kvantová mechanika protonů Vzhledem k cílům bakalářské práce byly vytvořeny byly vytvořeny tyto hypotézy: H1: Komparací struktury MR a klasické podoby elektromagnetického pole lze vytvořit klasickou dimenzi fyzikální podstaty MR. H2: Komparací struktury MR a kvantové mechaniky protonů lze vytvořit kvantovou dimenzi fyzikální podstaty MR. H3: Komparací struktury MR a kvantové dimenze fyzikální podstaty MR se standardním modelem elementárních částic a jejich interakcí lze popsat role fermionů a bosonů v rámci popisu fyzikální podstaty MR. V úvodu teoretické části práce jsem se zabýval elementárními částicemi, jejich fyzikou a vzájemnými interakcemi. Dále byly tyto částice rozděleny na fermiony a bosony, které byly podrobněji popsány. Další část teorie jsem zasvětil klasické podobě elektromagnetického pole, kde jsem rozebíral především Maxwellovy rovnice. Následující část byla věnována kvantové mechanice částic a v závěru teoretické části jsem se soustředil na medicinskou část magnetické rezonance. V praktické části jsou navzájem komparovány poznatky nabyté v teoretické části této práce. Výsledky byly rozděleny do dvou oddílů, podle stanovených hypotéz. Výsledky této bakalářské práce poukazují na základě ověřených a přijatých hypotéz na poměrně zásadní roli fermionů (elektronů, protonů) a bosonů (fotonů, Cooperových párů
|
|
|
Porovnání dávek v cílovém objemu a kritických orgánech u techniky IMRT a protonové terapie
STIEBLINGOVÁ, Tereza
Předmětem této práce je pohled na dvě vybrané moderní ozařovací techniky -IMRT (Radioterapie s modulovanou intenzitou svazku záření) a protonovou terapii. V teoretické části textu jsem se zaměřila na jejich vzájemné porovnání na všeobecné úrovni, a v části praktické na absorbované dávky ve vybraných kritických orgánech u pacientů s karcinomem prostaty. V teoretické části jsem pracovala s odbornou literaturou, články z lékařských a odborných časopisů a také s několika internetovými zdroji. Pro příklad uvádím Radiační onkologii od Pavla Šlampy a kolektivu či od Ľudovíta Jurgy a kolektivu slovenský titul Klinická onkológia a rádioterapia. Podle načerpaných informací jsem sestavila koncept, který je složen ze všeobecně zaměřených témat, jako je např. postavení radioterapie v léčbě onkologických onemocnění, charakteristika ionizujícího záření, postup při plánování léčby záření atd. Po úvodních kapitolách se zaměřuji konkrétně na fotonovou IMRT techniku a protonovou terapii, což jsou jedny z nejmodernějších ozařovacích metod současné onkologie. Jako cíl jsem si v teoretické části stanovila popis těchto vybraných technik, s důrazem na jejich výhody a nevýhody. V praktické části práce jsem hodnotila tyto dvě techniky z hlediska obdržených minimálních, středních a maximálních dávek ve vybraných kritických orgánech rektum, močový měchýř a obě hlavice femurů za použití různých frakcionačních režimů. Výsledky jsem porovnala s informacemi z teoretické části. Cílem praktické části je otestování této hypotézy: při léčbě karcinomu prostaty urychlenými protony obdrží zdravá okolní tkáň a kritické orgány menší množství dávky než při ozařování technikou IMRT. Z Pražského protonového centra (PTC) mi byly poskytnuty ozařovací plány včetně CT skenů od 20 anonymních pacientů s diagnózou karcinomem prostaty léčených protony. S plány jsem poté pracovala v programu plánování, abych k protonovým plánům vytvořila fotonové IMRT plány, a mohla tak u každého pacienta srovnat obě dvě techniky v různých frakcionačních schématech. Při porovnání IMRT techniky a protonové terapie, obě v normofrakcionaci, vyšly střední dávky u všech 20 pacientů nižší u protonů, a to ve všech vybraných kritických orgánech. Průměrný rozdíl středních dávek těchto technik ve všech vybraných kritických orgánech činí 11,022 Gy. Konkrétně u močového měchýře a rekta je dále z výsledků zřejmé, že při protonové terapii v jakémkoliv frakcionačním režimu (krátký, dlouhý, normofrakcionace) tyto struktury absorbují menší minimální i střední dávku než při fotonové IMRT terapii. Těchto výsledků se dosáhlo u všech 20 pacientů. Při porovnání IMRT techniky a protonové terapie, v krátkých i dlouhých režimech, z hlediska maximálních dávek v močovém měchýři a rektu vychází srovnatelné hodnoty, a to v obou kritických orgánech. V žádné z použité literatury, ze které jsem čerpala informace, se nepíše o dávkovém zatížení hlavic obou femurů. Pokud ale srovnám střední dávky protonové terapie s dávkami fotonové IMRT terapie, obě v normofrakcionaci, u všech 20 pacientů vyšly střední dávky nižší u protonové terapie. Výsledky minimálních dávek jsou rozporuplné a nedosáhlo se u nich tak jednoznačných závěrů. Hodnoty maximálních dávek v pravé a levé hlavici femurů vyšly u drtivé většiny z 20 pacientů nižší u protonové terapie (v krátkém i dlouhém režimu). Průměrný rozdíl u levé hlavice činí 3,434 Gy (krátký režim protonů vs. krátký režim fotonů), resp. 6,654 Gy (dlouhý režim protonů vs. dlouhý režim fotonů). Průměrný rozdíl u pravé hlavice činí 5,442 Gy (krátký režim protonů vs. krátký režim fotonů), resp. 9,273 Gy (dlouhý režim protonů vs. dlouhý režim fotonů).
|
host ::
RSS.