Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Influence of 3D printing technical parameters changes on dosimetric properties of organs phantoms

Aleksandra Goleniewska

Abstract

3D printing is a colloquial name for the additive manufacturing. During this process material is joined layer by layer to create a three-dimensional object. This fast-developing technology is often used in medicine, especially in radiotherapy. The aim of oncological radiotherapy is to cure a patient by killing malignant cells while sparing the normal tissues. For this purpose, various accessories are used. For example, there are phantoms for dosimetric verification. The use of 3D printing provides faster and cheaper manufacturing of customized accessories – tailored to patient’s special geometry and needs. Before introducing such kind of a procedure into hospital routine, the dosimetric properties of the 3D-printed accessories should be examined. The goal of this work was to determine the relation between 3D printing technical parameters and phantoms’ dosimetric properties. Four series of phantoms were produced with the use of a 3D printer. The phantoms had various infill parameters. The next step was doing computed tomography scans in Maria Sklodowska-Curie Institute – Oncology Center in Warsaw to find a relation between phantoms’ radiodensity (in Hounsfield scale) and the percentage infill they were printed with. This relation determined the 3D printing parameters which would be appropriate for producing tissue equivalent phantoms in the future. What is more, the phantoms were irradiated with the use of radiochromic films located under the irradiated objects. The change of films’ color was examined to find out whether there was a relation between phantoms’ infill percentage and their response to megavoltage photon beams.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Aleksandra Goleniewska (FP) Aleksandra Goleniewska,, Faculty of Physics (FP)
Title in Polish
Wpływ parametrów technicznych druku 3D na właściwości dozymetryczne fantomów ludzkich narządów
Supervisor
Dariusz Aksamit (FP/NPD) Dariusz Aksamit,, Nuclear Physics Division (FP/NPD)Faculty of Physics (FP)
Certifying unit
Faculty of Physics (FP)
Affiliation unit
Nuclear Physics Division (FP/NPD)
Study subject / specialization
, Fizyka Techniczna
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
04-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Hanna Zbroszczyk (FP/NPD) Hanna Zbroszczyk,, Nuclear Physics Division (FP/NPD)Faculty of Physics (FP) Dariusz Aksamit (FP/NPD) Dariusz Aksamit,, Nuclear Physics Division (FP/NPD)Faculty of Physics (FP)
Keywords in Polish
Druk 3D, fantom, skala Hounsfielda, radioterapia, tomografia komputerowa, film radiochromowy, promieniowanie jonizujące
Keywords in English
3D printing, phantom, Hounsfield scale, radiotherapy, computed tomography, radiochromic films, ionizing radiation
Abstract in Polish
Druk 3D, czyli wytwarzanie obiektów metodą przyrostową, jest szybko rozwijającą się technologią, która otwiera przed światem całkiem nowe możliwości. Szczególne zastosowanie druk 3D znalazł w radioterapii, czyli jednej z głównych metod leczenia nowotworów. Celem radioterapii onkologicznej jest napromienienie pacjenta w taki sposób, by uzyskać w objętości guza nowotworowego jednorodny rozkład dawki promieniowania jonizującego, jednocześnie minimalizując dawkę otrzymaną przez tkanki prawidłowe. Dla optymalizacji planu leczenia stosuje się akcesoria takie jak fantomy, które pozwalają na weryfikację dozymetryczną planu. Zyskującą popularność metodą wytwarzania takich akcesoriów jest drukowanie ich metodą przyrostową. Metoda ta umożliwia personalizację wytwarzanych akcesoriów, a także zmniejsza czas i koszt ich produkcji. Pomimo zauważalnych korzyści wynikających z zastosowania druku 3D w radioterapii, metoda ta nadal wymaga wielu badań zanim zostanie wprowadzona do rutynowego użycia w ośrodkach onkologicznych. Niniejsza praca miała na celu zbadanie wpływu parametrów druku 3D na właściwości dozymetryczne wytworzonych elementów. Dokonano wydruku czterech serii sześcianów o zróżnicowanym wzorze i stopniu wypełnienia wewnętrznego. Analiza wykonanej w Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie tomografii komputerowej pozwoliła na zmierzenie stopnia pochłaniania promieniowania wyrażonego w jednostkach Hounsfielda (HU) tych wydruków w zależności od ich parametrów geometrycznych. Znalezienie wśród wydruków takich, których stopień pochłaniania jest porównywalny ze stopniem pochłaniania tkanek ludzkich, wskazało parametry wydruku odpowiednie dla wytwarzania akcesoriów do radioterapii. Następnie napromieniono wydrukowane fantomy wiązką fotonową. Analiza umieszczonych pod fantomami filmów radiochromowych posłużyła do poszukiwania zależności pomiędzy wypełnieniem wydruków, a ich odpowiedzią na promieniowanie jonizujące.
File
  • File: 1
    praca_inżynierska-Goleniewska-274423.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 27279

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4f125a3a1e634ec7bba2c3b604bee774/
URN
urn:pw-repo:WUT4f125a3a1e634ec7bba2c3b604bee774

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page