Dosimetria di base nella radioterapia con fasci di fotoni ed elettroni:

1. Università Cattolica di Roma Facoltà di Medicina e Chirurgia Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Dosimetria di base nella radioterapia con fasci di fotoni ed elettroni: protocollo AIFB e IAEA (cenni) Andrea Pentiricci

2. determinazione della dose assorbita calorimetria • aumento di T di una massa isolata • non usata dai laboratori • di standardizzazione ionizzazione molteplici fattori di correzione, derivati dalla teoria della cavità di Bragg - Gray

3. teoria della cavità di Bragg - Gray • presenza cavità non perturba la • fluenza in energia degli elettroni • nel mezzo • perdite di energia dei fotoni nella • cavità sono trascurabili • rallentamento continuo (dimensioni piccole della cavità)

4. teoria della cavità di Spencer - Attix cavità caratterizzata da un parametro D per tenere conto della produzione dei raggi d introduzione dei poteri frenanti massici ristretti L applicabile a cavità di dimensioni dell’ordine di quelle utilizzate nella dosimetria

5. esposizione X introduzione di una camera a ionizzazione a cavità: effetto di perturbazione del mezzo fattori correttivi lettura M+ fattore di calibrazione

6. effetto delle pareti della camera contributo dei secondari prodotti nelle pareti può essere importante PARETI SPESSE PARETI SOTTILI fattore di perturbazione dovuto alle pareti

7. fattore di perturbazione Px • Px = 1 per pareti acqua equivalenti • dipendenza da: • - energia fotoni • - materiale • - spessore pareti camera

8. PE = fattore correttivo tanto più quanto più è grande la camera cavità d’aria altera la fluenza degli elettroni presenti in acqua; con l’aumentare delle dimensioni della cavità la perturbazione cresce effetto della cavità d’aria sulla fluenza degli elettroni aumento della ionizzazione, con conseguente sovrastima della dose in acqua Dw solo fasci di elettroni per il teorema di Fano: “ in condizioni di CPE la fluenza è indipendente dalla variazione delle densità del mezzo, nel volume di origine delle particelle ”

9. effetto della cavità d’aria sul punto di misura gradiente di dose al variare della profondità di misura sovrastima della dose per camere cilindriche (pto di misura = centro camera) si considera un punto effettivo di misura (Peff) ad una distanza dc dal centro della camera nel verso della sorgente di radiazione = 0.75 r (fotoni) = 0.5 r (elettroni)

10. fattore di taratura misura assoluta misura indiretta determinazione di un fattore di taratura ND espresso in funzione della Da e ottenuto da una taratura della camera in termini di esposizione ND = Da / M

11. Laboratorio di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti dell’ENEA X fattore di taratura in esposizione della camera

12. fattori correttivi: • convertono il segnale M • in dose assorbita in acqua • fotoni: tabulati in funzione del TPR20,10 • elettroni: in funzione dell’energia e della • profondità di riferimento la camera è posizionata nel fantoccio d’acqua con il suo Peff alla profondità di riferimento valore del segnale: include dei fattori correttivi moltiplicativi fattore di taratura della camera espresso in termini di dose assorbita in aria; è determinato rispetto alla radiazione gamma del 60Co

13. temperatura, pressione, umidità T = 293.2 K condizioni di riferimento P0 = 101.3 kPa umidità relativa = 50% effetto dell’umidità diversa dal 50% può essere trascurato per valori tra il 20% e il 70%

14. va controllato l’effetto sulla camera dell’utilizzo di potenziali di polarizzazione di polarità opposte effetto di polarità rapporto % tra i segnali a polarizzazione invertita (< 0.5%)

15. ricombinazione ionica ricombinazione generale ricombinazione iniziale • tracce distinte • dipende dal dose rate • importante per fasci pulsati • singola traccia • indipendente dal dose rate metodo delle 2 tensioni

16. ridurre incertezza nella determinazione della dose assorbita in acqua: i fattori di conversione non tengono conto delle differenze individuali tra le camere protocollo IAEA formalismo più semplice creazione di un sistema coerente di standard primari (fattore relativo alla attenuazione nelle pareti della cavità può differire dello 0.7% tra diversi standard primari)

17. fattore di calibrazione in termini di dose assorbita in acqua, per un fascio di qualità Q0 lettura del dosimetro con i fattori correttivi dose assorbita in acqua nelle condizioni di riferimento fattore di correzione per la differenza tra il fascio di riferimento di qualità Q0 e il fascio utilizzato

23. misura della qualità di un fascio di fotoni • camera: cilindrica o piatta • profondità di misura: 20 g cm-2, 10 g cm-2 • SCD = 100cm • campo a SCD = 10cm x 10cm TPR20,10 Tissue -PhantomRatio: rapporto tra le dosi assorbite, misurate alle profondità di misura; l’uso della ionizzazione è altrettanto accurato