Yüksek Enerjili Elektronlar İçin TRS 398 Protokolüne Göre Doz Ölçümü ve TRS 277 İle Karşılaştırma Zafer KARAGÜLER Dokuz Eylül Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi UROK-Nisan 2012, Antalya
Feb 04, 2016
Yüksek Enerjili Elektronlar İçin TRS 398 Protokolüne Göre Doz
Ölçümü ve TRS 277 İle Karşılaştırma
Zafer KARAGÜLERDokuz Eylül Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi
UROK-Nisan 2012, Antalya
IAEA TEKNİK RAPORLARI• 1987 de ilk olarak foton ve elektronlar için
TRS277 teknik raporunu yayınlanmıştır• 1997 de daha çok kilo voltaj x ışınlarına yönelik
güncellemelerin yer aldığı TRS277 nin ikinci baskısı yayınlanmıştır
• 1997 de “Yüksek Enerjili Foton ve Elektronlarda Paralel-Düzlem İyon Odalarının
Kullanımı” adlı TRS381 yayınlanmıştır• 2000 de ise doğrudan suda soğrulan doz
kalibrasyon faktörünün kullanıldığı TRS398 yayınlanmıştır
ENERJİ SPEKTRUMU
DOZ KOMPANENTLERİ
ELEKTRON IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
ENERJİ VE DD PARAMETRELERİ
ALANA BAĞLI DEĞİŞİM
•Alan>Rp ise %DD da Anlamlı değişim yok
•Alan<Rp ise Lateral saçılma etkili %DD ve Verimde değişim anlamlıdır
İZODOZ EĞRİLERİ
•Düşük izodoz eğrileri her iki enerjide de balon oluşturmakta•%90 ve %80 izodozları yanal daralma özelliği göstermekte
(a) rölatif dosimetri için iyon odaları(b) pinpoint mini-iyon odası(c) Farmer-type slindir iyon odası(d) Paralel düzlem Roos-tip iyon
odası
DOZİMETRİK EKİPMANLAR
ÖNERİLER TRS398
• İyon odaları– Paralel Düzlem iyon odaları bütün elektron
enerjilinde ve özellikle de R50<4 g/cm2
(E0<10MeV) enerjilerinde kullanılması önerilmektedir.
– İdeal kalibrasyon• Standart laboratuarlarda elektronlarla• Klinik elektron ışınlarında kros kalibrasyon
– R50 ≥ 4 g/cm2 (E0 ≥10 MeV) enerjilerde silindirik iyon odaları da kullanılabilir
• İyon odaları– Paralel Düzlem İyon Odalarında Referans
Nokta• Giriş penceresinin merkezi ve iç yüzeyidir• Fantomda referans derinlikle çakıştırılır
– Silindirik İyon Odalarında Referans Nokta• Eksen üzerinde kavite hacminin merkezidir• Fantomda referans derinlikten 0.5rcyl (rcyl silindir
yarıçapı) derine konumlandırılır
zref
.
Elektron Aplikatörü
0.5rcyl
zref=0.6R50-0.1 g/cm2
rcyl=İyon odasının yarıçapı
SSD=100 cm
.Silindirik İyon Odası
Fantom398
zref
.
Elektron Aplikatörü
SSD=100 cm
Fantom
.
.
zref=0.6R50-0.1 g/cm2
398
• Fantomlar ve iyon odası kapakları– Su fantomu referans fantom olarak önerilmektedir– Fantom boyutları maksimum alan boyutundan ve
maksimum ölçüm derinliğinden tüm yönlerde en az 5cm daha büyük olmalıdır
– Yatay elektron ışınlamalarında fantom penceresi (twin) plastik ve 0.2-0.5cm kalınlığında olmalıdır
– Fantomda referans derinlik belirlenirken fantom penceresinin su eşdeğer kalınlığı (twin . ) dikkate alınmalıdır.
• Plastik PMMA PMMA =1.19 g/cm3
• Saydam polistiren polistiren =1.06 g/cm3
IŞIN KALİTESİ ÖZELLİKLERİ
• Işın kalitesi indeksinin seçimi– Işın kalitesi suda R50 değeri ile belirlenir
• SSD=100cm• R50 ≤7 g/cm2 (E0 ≤16MeV) ise alan en az 10x10
olmalı • R50>7 g/cm2 (E0 >16MeV) ise alan en az 20x20
olmalı • TRS 398 R50
• TRS 277 Rp Ep0=0.22+1.98 Rp+0.0025 Rp2
• Işın kalitesinin ölçülmesiElektron Işın Kalitesi (R50) ’nin Belirlenmesi İçin Referans Koşullar
Etki niteliği Referans değer yada referans özellikler
Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, suR50<4g/cm2 için, su yada plastik
İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindirR50<4g/cm2 için, paralel-düzlem
İyon odasının referans noktası Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin iç yüzeyinde ve merkezindedirSilindirik iyon odaları için, merkez eksende ve kavitenin merkezindedir.
İyon odasının referans noktasının yeri Paralel-düzlem iyon odaları için ilgilenilen noktadaSilindir iyon odaları için ilgilenilen noktadan 0.5rcyl daha derin
SSD 100cm
Fantom yüzeyinde alan boyutu R50≤7g/cm2 en az 10x10R50>7g/cm2 en az 20x20
• Işın kalitesinin ölçülmesi– Düşey ışınlamada suda dalgalanmayı
azaltmak için yukarı yönlü tarama yapılmalıdır
Elektron Işınlarında Yüzde Derin-İyonizasyon
Paralel-Düzlem İO:
Ölçülen eğri II.
Silindirik İO:
Ölçülen eğri I.
II. Eğri ile çakışması için 0.5 rcav kaydırılmalıdır
II.Eğri yüzde iyonizasyon eğrisidir
Ölçümler: SSD = 100 cm
Alan 1010 cm2 (yada E>20 MeV için 2020 cm2).
R50 = 1.029I50 – 0.06 (cm) (2I50 10 cm)
R50 = 1.059I50 – 0.37 (cm) (I50 > 10 cm)
% d
erin
-iyon
izas
yon
Suda Derinlik (cm)2 4 6 8
20
40
60
80
100I
II
I50
SUDA SOĞRULAN DOZUN BELİRLENMESİ
• Referans koşullarElektronlarda Soğrulan Dozun Belirlenmesinde Kullanılan Referans Koşullar
Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, suR50<4g/cm2 için, su yada plastik
İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindirR50<4g/cm2 için, paralel-düzlem
Ölçüm Derinliği zref 0.6R50-0.1 g/cm2
İyon odasının referans noktası Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin iç yüzeyinde ve merkezindedirSilindirik iyon odaları için, merkez eksende ve kavitenin merkezindedir.
İyon odasının referans noktasının fantomdaki yeri Paralel-düzlem iyon odaları için zref te.Silindir iyon odaları için zref den 0.5rcyl daha derinde
SSD 100cm
Fantom yüzeyinde alan boyutu 10x10
• Referans koşullarda soğrulan dozun belirlenmesi
MQ Düzeltilmiş dozimetri okuması (TP, polarite etkisi ve iyon rekombinatio)
ND,W,Q0 Referans enerjide suda soğrulan doz faktörü
kQ,Q0 İyon odasına özel enerji düzeltme faktörü
• Zmax da soğrulan doz– Klinik normalizasyon genellikle maksimum
dozun oluştuğu derinliğe (Zmax) yapılır– Zmax derinliğinde soğrulan dozu tespit
etmek için merkez eksen derin doz verileri kullanılır
kQ,Q0 İÇİN DEĞERLER
• Co60 ile kalibre edilmiş iyon odaları – Referans kalite Q0 , Co60 olduğunda
kQ,Q0 kQ
olarak gösterilir
Paralel düzlem iyon odaları
R50 ye göre hesaplanan kQ değerlerinin grafiksel olarak karşılaştırılması
12 MeV
9MeV
6 MeV
Silindirik iyon odaları
R50 ye göre hesaplanan kQ değerlerinin grafiksel olarak karşılaştırılması
12 MeV
9MeV
6 MeV
• Farklı elektron enerjilerinde kalibrasyon– İyon odası, kalibrasyon laboratuarında, bir dizi
farklı elektron enerjilerinde kalibre edilir– Bu enerjilerden biri referans (Q0) olarak alınır– Aşağıdaki oran kullanılarak kQ,Q0
bulunur
– Ara enerjilerin kalite faktörü interpolasyon la bulunur
– Bir sonraki laboratuar kalibrasyonu sadece referans enerji için yapılması yeterli olacaktır
– Tüm enerjiler için 6 yılda bir yada iyon odası hasar gördüğü zaman yapılması önerilmekte
Soğrulan Dozun Belirlenmesinde Kullanılan Referans Koşulların TRS 277 İle
KarşılaştırılmasıTRS-398 TRS-277
Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, suR50<4g/cm2 için, su yada plastik
E0>5MeV için suE0≤5MeV için plastik
İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindirR50<4g/cm2 için, paralel-düzlem
E0<5MeV Paralel-Düzlem5 MeV<E0<10MeV Paralel-Düzlem yada SilindirE0>10MeV Silindir
Ölçüm Derinliği zref 0.6R50-0.1 g/cm2 E0<5MeV R100
5 MeV≤E0<10MeV R100 yada 1cm10 MeV≤E0<20MeV R100 yada 2cm20 MeV≤E0<50MeV R100 yada 3cm
İyon odasının referans noktası
Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin iç yüzeyinde ve merkezindedirSilindirik iyon odaları için, merkez eksende ve kavitenin merkezindedir.
Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin ön yüzeyinde ve merkezindedirSilindirik iyon odası için 0.5r dir.
İyon odasının referans noktasının fantomdaki yeri
Paralel-düzlem iyon odaları için zref te.Silindir iyon odaları için zref den 0.5rcyl daha derinde
Paralel-düzlem iyon odaları için zref teSilindir iyon odası için zref de
SSD 100cm 100cm
Fantom yüzeyinde alan boyutu
10x10 10x1020 MeV≤E0<50MeV 15x15
E0
Ep,0,
Rp ve R50 yi bul
Referans koşullarıbelirle
Paremetreleri seçSw,air Pu
E0<10MeV
Plastik fantom?
Su fantomu
İO zpl derinliğine konumlandır
MU=MU(pl)hm
Dw(Peff)=MuNDSw,airPU
H
E
Elektron Dozimetrisi
EH
E
H
TRS-277
ND=NK(1-g)kattkm
• NK :İyon odasının “Hava Kerma” kalibrasyon faktörünü,
• g :Sekonder yüklü parçacıkların Bremsstrahlung ışıması ile kaybolan enerjilerinin oranını,
• km :Hava eşdeğeri olmayan iyon odası duvarı ve “Buildup Cap” materyali için düzeltme faktörünü,
• katt :İyon odası duvarının azaltma (soğrulma ve saçılma) faktörünü ifade etmektedir.
• Mu : Düzeltmeleri yapılmış dozimetre okumasını• ND :Havada soğrulan doz• Sw,air:Suyun havaya göre ortalama durdurma gücü oranı • Pu: İyon odası duvarı, hava kavitesi gibi yoğunluğu suya
eşdeğer olmayan materyaller için düzeltme faktörüdür
Paralel düzlem iyon odalarının karşılaştırılması
Paralel Düzlem İO, örnek
TRS-277: Rölatif Standart Belirsizlik
TEŞEKKÜRLER..