Δοσιμετρία διεπιφανειών στην ακτινοθεραπεία
Authors: Καραβά Κωνσταντίνα 
Published: August 2021

ΣκοπόςΣκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η ποσοτικοποίηση της διαταραχής της δόσης που απορροφάται σε ένα υλικό μικρού ατομικού αριθμού, πριν από διεπιφάνειά του με υλικό υψηλού ατομικού αριθμού και πυκνότητας, κατά την ακτινοβόλησή του με φωτόνια υψηλής ενέργειας.Υλικά και ΜέθοδοιΧρησιμοποιήθηκε ομοιογενές ομοίωμα από πλάκες πλεξιγκλάς με ανομοιογένειες από αλουμίνιο, χαλκό, και μόλυβδο καθώς και ραδιοχρωμικά φιλμ τύπου HD-810 και MD-55, κατασκευής ISP. Οι ακτινοβολήσεις έγιναν σε μονάδα τηλεθεραπείας Co-60 και επιταχυντή 6 MV. Μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν τα δοσιμετρικά χαρακτηριστικά στο νερό φιλμ τύπου MD-55 και HD-810 για δόσεις έως 500 Gy μετρώντας με έγχρωμο σαρωτή εγγράφων (hp scanjet 4570c series digital flatbed scanner). Ως μέτρο της διαταραχής της κατανομής της απορροφούμενης δόσης σε ένα υλικό μικρού ατομικού αριθμού υπό την παρουσία ανομοιογενειών υψηλού ατομικού αριθμού στην περιοχή εισόδου της δέσμης στην ανομοιογένεια, χρησιμοποιήθηκε ο παράγοντας διαταραχής δόσης λόγω οπισθοσκέδασης BSDF (Backscatter Dose Factor). Μελετήθηκε η εξάρτηση του BSDF από μία σειρά παραγόντων. ΑποτελέσματαΗ εξάρτηση της οπτικής πυκνότητας των φιλμ, από την απορροφούμενη δόση στο νερό περιγράφηκε και για τα δυο είδη φιλμ με πολυωνυμικές συναρτήσεις 2ου βαθμού (τεχνική διέλευσης), ενώ των ενδείξεων των εικονοστοιχείων ανάκλασης S με λογαριθμικές συναρτήσεις. Το εύρος της δυναμικής περιοχής δόσεων της τεχνικής ανάκλασης είναι μεγαλύτερο αυτού της τεχνικής διέλευσης όταν χρησιμοποιείται η κόκκινη συνιστώσα. Επιπλέον βρέθηκε ότι οι μετρήσεις δόσεων μικρότερων των 16.9 Gy είναι περισσότερο ακριβείς με την εφαρμογή της τεχνικής της ανάκλασης. Η ανάλυση της εικόνας στις τρεις χρωματικές συνιστώσες, επέτρεψε την επέκταση της δυναμικής περιοχής μετρήσεων των φιλμ τύπου MD-55 τουλάχιστον ως 500 Gy. Επιπρόσθετα, διαπιστώθηκε ότι απαιτούνται περί τα 25 λεπτά για τη σταθεροποίηση των ενδείξεων του σαρωτή εγγράφων όταν γίνονται μετρήσεις διέλευσης. Βρέθηκε ακόμα ότι στην περίπτωση που το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ ακτινοβόλησης και μέτρησης των φιλμ είναι μεγαλύτερο των 4 ημερών, είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν δοσοεξαρτώμενοι διορθωτικοί παράγοντες. Βρέθηκε ότι ο BDSF: α) μεταβάλλεται ανάλογα με την τετραγωνική ρίζα του ατομικού αριθμού της ανομοιογένειας, β) αυξάνεται με αύξηση του πάχους της ανομοιογένειας (μέχρι το πάχος κορεσμού), γ) μειώνεται με αύξηση της ενέργειας φωτονίων σε μικρές αποστάσεις από τη διεπιφάνεια, δ) μειώνεται με αύξηση της γωνίας ακτινοβόλησης, ε) μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά ανεξάρτητος του βάθους τοποθέτησης της ανομοιογένειας (με την προϋπόθεση ότι το βάθος τοποθέτησης είναι μεγαλύτερο από το βάθος ανοικοδόμησης) και στ) εξαρτάται από το μέγεθος του πεδίου ακτινοβολίας μόνο σε μικρά πεδία με ανομοιογένεια από Pb και μικρές αποστάσεις από την διεπιφάνεια.ΣυμπεράσματαΑναπτύχθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν δυο εναλλακτικές απλές, οικονομικές και ακριβείς μεθοδολογίες μέτρησης των ραδιοχρωμικών φιλμ με τη χρήση σαρωτή εγγράφων. Οι εμπειρικές σχέσεις που βρέθηκαν και συσχετίζουν τον BSDF με τις συνθήκες ακτινοβόλησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να βελτιωθούν οι υπολογισμοί κατανομής της απορροφούμενης δόσης στην τηλεθεραπεία, όταν στην πορεία της δέσμης απαντάται ανομοιογένεια μεγάλου ατομικού αριθμού.