Taratura dosimetrica di un fascio di elettroni prodotto da un acceleratore lineare impiegato per

TOTAL SKIN ELECTRON THERAPY (TSET)

Una delle tecniche con cui può essere eseguita la TSET prevede:

• l’uso di un filtro degradatore per ridurre l’energia del fascio e quindi per diminuire il potere di penetrazione della radiazione nel tessuto ed inoltre migliorare l’omogeneità delle dose;

• l’uso di 2 campi angolati (che costituiscono il fascio duale) per migliorare ulteriormente l’uniformità della fluenza degli elettroni e contemporaneamente diminuire la contaminazione

di fotoni.

CARATTERISTICHE DELLA TECNICA

Le particolari caratteristiche del volume bersaglio impongono che il fascio di elettroni da utilizzare abbia, tra l’altro, le seguenti propriettà:

• massima superficializzazione della dose.

• massima omogeneizzazione della dose su un grande campo di irraggiamento.

248cm 110cm

pavimento

pareteisocentro

Sorgente a 110°

Scala 1:20

130cm

100cm

Sorgente a 73° filtro

20cm

CONDIZIONI DI IRRAGGIAMENTO - 1

1. Filtro degradatore costituito da una lastra di perspex di superficie 204x125cm2 e di spessore 1 cm.

2. Distanza isocentro – superficie esterna filtro degradatore, DIF=248cm.

3. Distanza superficie interna filtro degradatore–superficie paziente, DFP = 20cm. La superficie interna del filtro degradatore è posta a 110cm dalla parete.

4. Distanza sorgente–superficie paziente, DSP=369cm.

5. Il punto di riferimento in fantoccio di acqua è posizionato a 130cm da terra, nella regione intermedia non irraggiata dal fascio duale.

6. Il campo, senza collimatori aggiuntivi per elettroni, misura 40x40cm2 alla SAD=100 cm.

7. Il fascio di elettroni da 6MeV è usato con un rateo di 400 u.m./min.

8. Il trattamento è eseguito con 6 fasci duali, corrispondenti ciascuno a una rotazione del paziente, intorno al proprio asse, di 60°.

CONDIZIONI DI IRRAGGIAMENTO - 2

Un fascio di elettroni di energia nominale da 6 MeV e’ stato degradato a un energia di circa 3 MeV , per avere un valore di dose variabile tra il 100% e l’80% entro i primi 6 mm.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

profondità (cm)

DP

P (

%)

Fascio duale

Fascio singolo

Fascio DSS 100cm

Confronto tra le DPP tra un fascio standard di elettroni da 6 MeV e un fascio degradato in energia da utilizzare per eseguire la TSET.

EFFETTO DEL FILTRO DEGRADATORE SULLA DPP

Misure con una c.i. Capintec modello PR06C (0.65cm3); con cappuccio di equilibrio elettronico in lucite di spessore pari a 4mm posta in aria, lungo l’asse verticale, corrispondente alla superficie del paziente, alla distanza di 20 cm dal filtro (DSP = 369cm) hanno permesso di individuare la distribuzione più omogenea della fluenza degli elettroni in funzione degli angoli del fascio duale. Nelle figure sono riportati i segnali della c.i.ottenuti rispettivamente con la testata posta a 73° e a 110°.

campo singolo con testata a 73°

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

altezza da terra (cm)

segn

ale (n

C)

campo singolo con testata a 110°

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

altezza da terra (cm)

segn

ale (n

C)

Distribuzioni dei segnali, ottenuti con la c.i. PR06C, per i campi singoli rispettivamente con testata a 73° e 110°.

DEFINIZIONE DEI CAMPI DUALI - 1

Sommando le due distribuzioni otteniamo la distribuzione di dose alla superficie del paziente per il fascio duale normalizzata al punto di riferimento che si trova a 130 cm da terra. L’omogeneità è compresa entro il 10% da 20 cm a 190 cm di altezza dal pavimento, che risulta l’intervallo utile dove è possibile posizionare il paziente.

fascio duale

60

70

80

90

100

110

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

altezza da terra (cm)

dist

ribu

zio

ne

rela

tiv

a di

do

se (

%)

Distribuzione relativa di dose per il fascio duale. Le distribuzioni sono state ottenute a una distanza DSP = 369cm, in corrispondenza della superficie del paziente più vicina al filtro.

DEFINIZIONE DEI CAMPI DUALI - 2

Energia media superficiale E0 = 2,4MeV

Energia media alla profondità di z = 6mm Ez = 0,61MeV

Range pratico Rp = 16mm

Profondità di massima dose dmax = 2mm

Profondità dell’80% di dose d80 = 7mm

Profondità del 50% di dose d50 = 10mm

Contaminazione fotonica   4%

CARATTERIZZAZIONE DOSIMETRICA DEL FASCIO DUALE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

-16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16

asse orizzontale (cm)

Dis

trib

uzio

ne r

elat

iva

di d

ose

(%)

Per il controllo dell’omogeneità sull’asse trasverso l’asse centrale del fascio è stato determinato il profilo della distribuzione relativa di dose in acqua passante per il punto di riferimento, alla profondità del build-up. L’omogeneità di dose è risultata entro il 3% per un tratto di 30cm.

OMOGENEITA’ DEL FASCIO DUALE

STRUMENTAZIONE UTILIZZATA PER IL CONTROLLO DOSIMETRICO IN UNA SITUAZIONE ASSIMILABILE ALLA SITUAZIONE CLINICA

E PER LA DOSIMETRIA ASSOLUTA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Profondità (cm)

DP

P (

%)

centrale 0° adiacente 60° adiacente 300°

DPP per un fascio duale, ottenute con pellicola gammagrafica X-Omat V posta in fantoccio di PMMA, riportate a valori di dose in acqua.

Le DPP relative agli angoli di incidenza 120° , 180° e 240° analizzate con pellicola gammagrafica non vengono utilizzate nel calcolo della dose in quanto il loro contributo risulta nullo .

DOSIMETRIA RELATIVA

DOSIMETRIA ASSOLUTA

Posizionando la nostra c.i di riferimento nel fantoccio cilindrico ed irraggiandolo con un fascio duale è stato possibile valutare il fattore di rendimento R (cGy/u.m.) nei punti 1,2,3,4,5,6 che si trovano alla profondità del massimo della distribuzione di dose in profondità ed lungo delle rette formanti angoli rispettivamente di 0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 360°.

# Angolo (°) R (cGy/um)

1 0 0.0797

2 60 0.0511

3 120 -

4 180 -

5 240 -

6 300 0.0490

2

1

6

3

4

5

Definendo B = Ri = 2.26 possiamo calcolare la dose risultante media dei 6 fasci duali DT rispetto alla dose D definita nel punto di taratura dall’espressione DT = D B u.m. = (D/B)/0.0797

Report interno RT/DOS 139

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