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..