Dokuz Eylül Üniversitesi Radyasyon Onkolojisi 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 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
ENERJİ SPEKTRUMU
DOZ KOMPANENTLERİ
ELEKTRON IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ 10.Urok Antalya 2012
ENERJİ VE DD PARAMETRELERİ 10.Urok Antalya 2012
ALANA BAĞLI DEĞİŞİM Alan>Rp ise %DD da Anlamlı değişim yok Lateral saçılma etkili %DD ve Verimde değişim anlamlıdır 10.Urok Antalya 2012
İZODOZ EĞRİLERİ Düşük izodoz eğrileri her iki enerjide de balon oluşturmakta %90 ve %80 izodozları yanal daralma özelliği göstermekte 10.Urok Antalya 2012
DOZİMETRİK EKİPMANLAR rölatif dosimetri için iyon odaları pinpoint mini-iyon odası Farmer-type slindir iyon odası Paralel düzlem Roos-tip iyon odası
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 odalarının standart laboratuarlarda elektron işınları ile yada klinik elektron ışınlarında kros kalibrasyon ile kalibre edilmesi en ideal yöntem olarak ifade edilmektedir. 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
rcyl=İyon odasının yarıçapı zref . Elektron Aplikatörü SSD=100 cm . Silindirik İyon Odası 0.5rcyl zref=0.6R50-0.1 g/cm2 rcyl=İyon odasının yarıçapı 398 Fantom 10.Urok Antalya 2012
. . . zref=0.6R50-0.1 g/cm2 398 SSD=100 cm zref Elektron Aplikatörü Fantom 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
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 Bu değişim diğer protokolde fantom yüzeyindeki ortalama enerjiyi bulmak için enerjiye dönüşüme gerek kalmamıştır. 10.Urok Antalya 2012
Işın kalitesinin ölçülmesi Elektron Işın Kalitesi (R50) ’nin Belirlenmesi İçin Referans Koşullar Etki niteliği Referans değer yada referans özellikler Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, su R50<4g/cm2 için, su yada plastik İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindir R50<4g/cm2 için, paralel-düzlem İyon odasının referans noktası Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin iç yüzeyinde ve merkezindedir Silindirik iyon odaları için, merkez eksende ve kavitenin merkezindedir. İyon odasının referans noktasının yeri Paralel-düzlem iyon odaları için ilgilenilen noktada Silindir iyon odaları için ilgilenilen noktadan 0.5rcyl daha derin SSD 100cm Fantom yüzeyinde alan boyutu R50≤7g/cm2 en az 10x10 R50>7g/cm2 en az 20x20 10.Urok Antalya 2012
Işın kalitesinin ölçülmesi Düşey ışınlamada suda dalgalanmayı azaltmak için yukarı yönlü tarama yapılmalıdır 10.Urok Antalya 2012
Elektron Işınlarında Yüzde Derin-İyonizasyon Ölçümler: SSD = 100 cm Alan 1010 cm2 (yada E>20 MeV için 2020 cm2). 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 % derin-iyonizasyon Suda Derinlik (cm) 2 4 6 8 20 40 60 80 100 I II I50 When diodes are used in PDD measurements, the diode signal represents the dose directly, because the stopping power ratio water to silicon is essentially independent of electron energy and hence depth. R50 = 1.029I50 – 0.06 (cm) (2I50 10 cm) R50 = 1.059I50 – 0.37 (cm) (I50 > 10 cm) 10.Urok Antalya 2012
SUDA SOĞRULAN DOZUN BELİRLENMESİ Referans koşullar Elektronlarda Soğrulan Dozun Belirlenmesinde Kullanılan Referans Koşullar Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, su R50<4g/cm2 için, su yada plastik İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindir R50<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 merkezindedir Silindirik 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 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
kQ,Q0 İÇİN DEĞERLER Co60 ile kalibre edilmiş iyon odaları Referans kalite Q0 , Co60 olduğunda kQ,Q0 kQ olarak gösterilir 10.Urok Antalya 2012
10.Urok Antalya 2012
Paralel düzlem iyon odaları 6 MeV 9MeV 12 MeV R50 ye göre hesaplanan kQ değerlerinin grafiksel olarak karşılaştırılması 10.Urok Antalya 2012
Silindirik iyon odaları 6 MeV 9MeV 12 MeV R50 ye göre hesaplanan kQ değerlerinin grafiksel olarak karşılaştırılması 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
Soğrulan Dozun Belirlenmesinde Kullanılan Referans Koşulların TRS 277 İle Karşılaştırılması Fantom Materyali R50≥4g/cm2 için, su R50<4g/cm2 için, su yada plastik E0>5MeV için su E0≤5MeV için plastik İyon Odasının Tipi R50≥4g/cm2 için, paralel-düzlem yada silindir R50<4g/cm2 için, paralel-düzlem E0<5MeV Paralel-Düzlem 5 MeV<E0<10MeV Paralel-Düzlem yada Silindir E0>10MeV Silindir Ölçüm Derinliği zref 0.6R50-0.1 g/cm2 E0<5MeV R100 5 MeV≤E0<10MeV R100 yada 1cm 10 MeV≤E0<20MeV R100 yada 2cm 20 MeV≤E0<50MeV R100 yada 3cm İyon odasının referans noktası Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin iç yüzeyinde ve merkezindedir Silindirik iyon odaları için, merkez eksende ve kavitenin merkezindedir. Paralel-düzlem iyon odaları için, pencerenin ön yüzeyinde ve merkezindedir Silindirik 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 te Silindir iyon odası için zref de SSD 100cm Fantom yüzeyinde alan boyutu 10x10 20 MeV≤E0<50MeV 15x15 10.Urok Antalya 2012
Dw(Peff)=MuNDSw,airPU Elektron Dozimetrisi TRS-277 E0 Ep,0, H Rp ve R50 yi bul E Referans koşulları belirle Paremetreleri seç Sw,air Pu E0<10MeV H E Plastik fantom? İO zpl derinliğine konumlandır MU=MU(pl)hm E Su fantomu H Dw(Peff)=MuNDSw,airPU ND=NK(1-g)kattkm 10.Urok Antalya 2012
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 10.Urok Antalya 2012
10.Urok Antalya 2012
Paralel düzlem iyon odalarının karşılaştırılması 10.Urok Antalya 2012
Markus Ptw için düşük enerjide -%0 Markus Ptw için düşük enerjide -%0.8 den yüksek enerjide %1 e kadar geniş değişim görünmekte. 277 protokolünde perturbasyon faktörünün bütün paralel düzlem iyon odalarında kabaca 1 olarak kabullenilmesinden kaynaklanmaktadır. 10.Urok Antalya 2012
Paralel Düzlem İO, örnek
TRS-277: Rölatif Standart Belirsizlik
TEŞEKKÜRLER.. 10.Urok Antalya 2012