Preliminary design and evaluation of a 3D-printed phantom for gynecological brachytherapy dosimetry audits

Abstract

Baarmoederhalskanker blijft een belangrijke oorzaak van kankergerelateerde sterfte in lage- en middeninkomenslanden, waar de toegang tot radiotherapie en consistente quality assurance (QA) beperkt is. High-dose-rate brachytherapie (BT), een belangrijk onderdeel van de curatieve behandeling, vereist een hoge geometrische nauwkeurigheid, maar gestandaardiseerde QA-instrumenten ontbreken vaak. Deze masterproef stelt de ontwikkeling, met behulp van 3D-printing, van een reproduceerbaar en kosteneffectief QA-fantoom voor gynaecologische BT voor. Commerciële BT-applicatoren werden gereconstrueerd via computertomografie (CT) en omgezet in Computer Aided Design (CAD)- modellen. Testfantomen werden vervaardigd met behulp van Fused Deposition Modeling (FDM) met polylactide (PLA) voor rigide en thermoplastisch polyurethaan (TPU) voor flexibele karakteristieken. Het model werd geëvalueerd door middel van geometrische analyse, testen met inbrenging van de applicator en beeldcompatibiliteit met CT. Geometrische afwijkingen van het CAD-model bleven kleiner dan de resolutie van de CT. CT-compatibiliteit, structurele integriteit en betrouwbaarheid bij dosimetrische testen werden bevestigd. Deze resultaten tonen de bruikbaarheid aan van goedkoop 3D-printen voor QA-toepassingen in BT. De ontwikkelde workflow biedt een schaalbare oplossing voor klinische centra met beperkte middelen en draagt bij aan verbeterde consistentie en veiligheid in de klinische praktijk.