Ohřev mozkové tkáně po resekci nádoru

Abstract

Tato práce nabízí jednu z možných terapií zbytků glioblastomu s možným metastatickým charakterem po vyjmutí primárního nádoru. Abychom zabránili agresivnímu šíření nádorů a potenciálnímu tvoření sekundárních tumorů, nabízí se pooperační léčba, kombinující brachyterapii s účinky podpořenými hypertermií. Cílem práce je zjistit, jak intenzivně je možné tkáň kolem resekční dutiny zahřát, a tím případně snížit potřebnou radiační dávku. Míra zahřátí tkáně je počítána pomocí programu Sim4Life na dvou modelech hlavy, lišících se počtem zohledněných tkání. Pro sloučení účinků brachyterapie a hypertermie je použit termobrachyterapický balónek s roztokem nanočástic, umístěný ve třech nejčastějších místech výskytu glioblastomů. Pro přesnější výpočet, zohledňující hypertermické podmínky, byly upraveny hodnoty perfuze vybraných tkání na základě vykonané rešerše. Výsledky simulací byly porovnány a byl zhodnocen výběr metody zahřívání nanočásticemi, výběr modelu hlavy a vliv hyperperfuze.

This thesis proposes one of the possible treatment methods for glioblastoma residues of possible metastatic nature after the resection of primary tumour. To avoid the aggressive spreading of cancer and potential formation of secondary tumours, the post-surgical treatment is proposed, combining brachytherapy, effectiveness of which is enforced by hyperthermia. The aim of the thesis is to find out how much can the tissue, surrounding resection cavity, be heated and therefore, how much can the radiation dose be reduced. The extent of heating is computed using Sim4Life platform on two cranial models differing in number of allowed tissues. For the coupling of brachytherapy and hyperthermia effects, a thermobrachytherapy balloon with nanoparticle solution is used, located in three most common locations of glioblastomas' incidence. For more accurate calculations, considering the hyperthermic conditions, the perfusion rates of chosen tissues were adjusted in accordance with the carried-out research. The results of these simulations were compared and analysed according to the option of heating method, choice of cranial model and the impact of hyperperfusion.