מספר גדל והולך של התקני טיפול קרינתי להציע את היתרון של מתן המינון דרך קורות קטנות מאוד לגידול, ומאפשר לקונפורמיות מוגברת ומינונים גבוהים יותר לשברים. גלאים רבים ושונים יכולים לשמש לdosimetry של השדות הקטנים האלה. במחקר הנוכחי, ההשפעה של רקומבינציה יון נחקרת לתא יינון נוזלי באמצעות מערכת טיפול קרינתי stereotactic.
רוב מכשירי טיפול בקרינה המודרניים מאפשרים שימוש בשדות קטנים מאוד, בין אם באמצעות beamlets בעוצמה מווסתת הקרנות (IMRT) או באמצעות הקרנות stereotactic בי דיוק מיקום מאפשר מתן מינונים גבוהים מאוד לחלק קטן בנפח קטן של המטופל. מדידות מדי מינון במאיצים רפואיים קונבנציונלית הבינו באמצעות תאי יינון אוויר מלא. עם זאת, בקורות קטנות האלו הנתונות להשפעות הפרעות nonnegligible. מחקר זה מתמקד בתאי יינון נוזליים, אשר מציעים יתרונות במונחים של רזולוציה מרחבית והפרעות שטף נמוכות. השפעות רקומבינציה יון נחקרות לגלאי microLion (PTW) בשימוש עם מערכת CyberKnife (Accuray). השיטה מורכבת מביצוע סדרה של מדידות מיכל מים במרחקים מקור קרקע שונות, ומיישום תיקונים לקריאות גלאי נוזליים המבוססות על מדידות גלאי גזים בו זמנית. facilita גישה זוtes בידוד השפעות רקומבינציה הנובעות מהצפיפות הגבוהה של המדיום רגיש הנוזל וקבלת גורמי תיקון שיחולו על קריאות הגלאי. הקושי העיקרי מתגורר בהשגת רמה מספקת של דיוק בהגדרה להיות מסוגל לזהות שינויים קטנים בתגובת התא.
Dosimetry בטיפול בקרינה שבוצע באמצעות תאי יינון גזים במשך שנים רבות. גלאים אלה מתפקדים היטב ככל טיפול קרינתי "קונבנציונלית" היא מודאג, משמשים שדות הומוגנית (או משתנים לאט) גדולים כלומר. עם זאת רבים מכשירים אחרונים, כגון CyberKnife מערכת למדה בעבודה זו (איור 1), מציעים את האפשרות של שימוש בשדות קטנים מאוד (עד 5 מ"מ). התקנים אחרים לייצר פרופילי קרן מווסתת מאוד כגון בעוצמה מווסתת הקרנות (IMRT). גלאים מלאים באוויר קונבנציונלי אינם מתאימים היטב לטכניקות אלה 1; כדי להגיע לרזולוציה מרחבית מקובלת הנפח של החלל יצטרך להצטמצם לגודל שבו התגובה הקאמרית הייתי להיות נמוכה מדי. דיודות מציעות את היתרון של כרכים רגישים קטנים יותר והם נמצאים בשימוש נרחב בdosimetry קרן הקטן. עם זאת הם מציגים מגבלות אחרות, כגון פיזור אפקטיםהנובע מהמתכתי שלהם מיגון 12,13.
בתא יינון נוזל 2 (LIC), צפיפות היינון היא הרבה יותר גבוהה, ולכן ההפחתה של עוצמת הקול רגישה אפשרית מבלי להתפשר על תגובת הגלאי. יתר על כן המדיום רגיש יש צפיפות קרובה לזו של מים, הפחתת הפרעות שטף הקשורים לחלל אוויר. היבטים אלה הופכים את LIC מועמד מעניין לקרן קטנה dosimetry 3-5.
יש בכל זאת כמה בעיות כדי לטפל לפני להיות מסוגל לבצע מדידות מדי מינון שיגרתי עם LICs. ראשית, בשל צפיפות היינון גבוהה יותר את השפעות רקומבינציה הן יותר חשובות מאשר בתאים מלאים באוויר 6-8. רקומבינציה יכולה להיות ראשונית (אלקטרון recombines עם יון אמה) או כללית (שני יונים המגיעים מאירועי יינון שונים לשלב מחדש). האחרון הוא תלוי באירוע שיעור מינון על הגלאי; לאהאמצעים שלו שמדידות מינון יחסי (כלומר פרופילי מינון, מינון עומק אחוז, גורמי פלט) יכולות באופן פוטנציאלי לעבור חריגות כתוצאה מהשינוי בשיעור מינון. רקומבינציה מאופיינת ביעילות האוסף הכללי, מוגדר כיחס בין תשלום שנמדד לתשלום המיוצר על ידי קרינת האירוע ונמלטה רקומבינציה הראשונית: F = Q C / ש 0. בגלאי גזי השפעות רקומבינציה מוערכות בשיטת שני המתח מהתאוריה של Boag 9,10, אשר לא יכול להיות מיושמת ב11 LICs.
ניתן למצוא חלופה בשימוש בשיטת שני במינון שער 8, בהיקף של משתנה שיעור המינון כדי לבודד את ההשפעה של רקומבינציה הכללית ולמדוד את יעילות האוסף הכללי באמצעות ביחס
שבו U הוא defכלעצמה
עם α להיות מקדם רקומבינציה, Q 0 כמות המטען שבורחת רקומבינציה הראשונית, שעות הפרדת אלקטרודה, דואר האחראי היסודי, V הנפח רגיש של החדר, k 1 ו-k 2 mobilities של המטענים החיוביים ושליליים, וU המתח להחיל. על ידי מדידה במינונים שונים לכל דופק הוא להסיג לך את הפרמטר u ובכך את יעילות הגבייה, F. המינון לכל דופק ניתן על ידי היחס
כל המדידות מבוצעות בתנאי הייחוס של CyberKnife (SSD מרחק המקור-Surface = 78.5 סנטימטר, עומק 1.5 סנטימטר, collimator 60 מ"מ). השימוש בהל collimator גדולws הימנעות את השפעות הנפח הקשורים לקורות קטנות. בהתחשב בקצב המינון היא 800 MU / דקות ותדירות החזרה היא 150 הרץ, זה תוצאות במינון של 0.89 mGy / דופק (בתנאי הייחוס, 1 MU מתאים למינון של 1 cGy). כאשר תדירות החזרה הדופק נשמר קבועה, המינון לכל דופק תלוי רק בקצב המנה בGy / דק ', אשר קשור ל-SSD באמצעות חוק המרחק ההפוך בריבוע:
לשני כונני SSD ד 1 וד 2.
השיטות שהוצגו לעיל תאפשר להערכת השפעות רקומבינציה בLIC על פני טווח גדול של מחירים במינון (.14-1.58 mGy / דופק). השיטה הוא פשוט, אך היא קשורה עם יותר ודאות מאשר בשיטה B, המספק ערכים מדויקים למדי (ומוחלטים) של יעילות גבייה, F. רקומבינציה תהיה אחראית לאובדן של כ -2% באות על כל נחקר הטווח, אבל לטווח זה הוא גדול יותר מאשר מה שבדרך כלל הוא הקיף במהלך מדידות שגרתיות. השגיאה הגדולה ביותר על גורם פלט היא 0.35%, והוא מגיע ל -1% למדידת מינון עומק אחוז כפי שראה בסעיף התוצאות.
האלמנט הקריטי לביצוע הפרוטוקול הוא ההגדרה הראשונית של הניסוי, כפי שכל המדידות מבוצעות ביחס לעמדתו הראשונית של ראש הטיפול. לכן צריך להיות זהיר לגבי המדידה מדויקת של SSD הראשוני להיות מסוגל להתייחס קריאות גלאי לכל אחדמינון לכל דופק. זה נכון גם למיקום של הגלאי במים; יש להקפיד שהנקודה היעילה של מדידה (ממוקם 1 מ"מ מאחורי חלון הכניסה במקרה של גלאי microLion) ממוקמת ב1.5 סנטימטר מתחת לפני השטח. עיכוב שעה 1 והמנה טרום ההקרנה הם גם חיוניים כדי לייצב את אספקת 800 V והטמפרטורה.
שיעור החזרה של linac משפיע באופן ישיר את המינון לכל דופק. ב 800 MU / דקות ועם תדר של 150 הרץ, המנה לכל דופק היא 0.89 mGy / דופק. תדר זה צריך להיות קבוע לכל המדידות כדי לוודא שהמרחק הוא הגורם משתנה רק שיש השפעה על המינון לכל דופק. השיטה יכולה לשמש במקרה של קרן רציפה עם כמה עיבודים 7. על מכשירים אחרים שבם SSD לא יכול להיות מגוון על ידי ישירות הזזת ראש הטיפול, שיעור החזרה יכול להיות שונה כדי להציג את מינון וריאציה דופק ל. אם פרמטר זה הואקבוע, כמו גם, SSD עדיין יכול להיות שונה על ידי הזזת LIC ופני המים במכל, אבל הדיוק של גישה זו עשוי להיות נמוך יותר מאשר תנועת ראש הטיפול בשימוש במחקר הנוכחי.
השלב הבא באפיון של LIC לשימוש שלה בdosimetry שדה הקטן הוא לחקור גורמים נוספים אשר יגרמו להפרעה של התגובה, כגון חומרים של הגלאי ואת השפעת הנפח (כלומר את העובדה שהנפח רגיש הוא לא קטן בהשוואה לממדים של הקרן). זה אפשרי באמצעות השימוש בסימולציות מונטה קרלו 5. עם אותם ההיבטים נלקחו בחשבון, יכולים להיות מיושמים גורמי תיקון הגלובליים לקריאות LIC מתקבלות במדידות שגרתיות קליניות (גורמי פלט, מינוני עומק אחוז, פרופילי מינון) כדי לחסל באופן מלא ההפרעות.
לאחר האפיון ותיקון המלא של השפעות perturbating אלה, לאהוא LIC יכול לשמש כגלאי נוסף לdosimetry קרן הקטן, המאפשר אימות עצמאית של פרופילים, מינוני עומק אחוז וגורמי תפוקה נמדדים על ידי גלאים אחרים. שלה רזולוציה מרחבית גבוהה מאוד בכיוון האורך תהיה גם מתאימה לdosimetry של שדות מלבניים עם ממד קטן אחד בלבד (למשל TomoTherapy.)
The authors have nothing to disclose.
יש הסופרים לא תודות.
MicroLion chamber | PTW | 31018 | http://www.ptw.de/2263.html |
Unidos Webline dosimeter | PTW | http://www.ptw.de/unidos_webline_dosemeter_rt0.html | |
HV supply | PTW | http://www.ptw.de/2265.html | |
MP3 water scanning system | PTW | http://www.ptw.de/2032.html | |
0.125 cm3 SemiFlex chamber | PTW | 31010 | http://www.ptw.de/semiflex_chambers0.html?&cId=6069 |
Cyberknife | Accuray |