اندازه‌گیری فاکتور پراکندگی کولیماتور برای میدان‌های فوتونی با استفاده از فیلم گاف‌ کرومیک EBT2 و اتاقک یونش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی،دانشگاه علوم پزشکی جندی‌شاپور اهواز، اهواز، ایران.

2 گروه رادیوتراپی آنکولوژی، بیمارستان گلستان اهواز، اهواز، ایران.

3 گروه فیزیک پزشکی، دانشکده پزشکی،دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد، شهرکرد، ایران.

4 گروه فیزیک پزشکی

چکیده

زمینه و هدف: در رادیوتراپی اندازه­گیری فاکتور پراکندگی کولیماتور(Sc)، یکی از پارامترهای ورودی برای راه­اندازی سیستم­های طراحی درمان و مدل­سازی پرتو است. هدف از این مطالعه اندازه­گیری Sc و طراحی مینی­فانتوم مناسب برای دزیمتری با فیلم گاف­کرومیک EBT2 می­باشد.
روش بررسی: فاکتور خروجی در هوا برای شتاب­دهنده خطی زیمنس پریموس پلاس با پرتو­های فوتونی 6MV برای میدان­های مربعی به ضلع 4,6,8,10,15, 20cm که تحت تابش 200MU قرار گرفته بودند، اندازه گیری شد. اندازه گیری‌ها با استفاده از فیلم EBT2 و اتاقک یونش فارمر 0/6cc انجام و نتایج با گزارش TG74 ارائه شده توسط AAPM مقایسه شد. برای حفظ تعادل جانبی الکترون و حذف اثر آلودگی الکترونی، دو Top از جنس آب و سروبند برای فیلم دوزیمتری طراحی و یک سرپوش انباشت دوز پلی­ا­ستایرن برای اتاقک فارمر استفاده شد.
یافته­ها: فاکتور خروجی با افزایش ابعاد میدان افزایش می­یابد و افزایش در  Top سروبندی کمتر از آب و دوزیمتر فارمر است. در مقایسه ای که با نتایج گزارش TG74 انجام شد، نتایج دزیمتری فیلم با Top آب و اتاقک فارمر به ترتیب دارای میانگین درصد اختلاف در حد 0/35 و 0/68 بودند و این در حالی است که برای فیلم دزیمتری با Top سروبندی درصد اختلاف برابر با 1/48 بدست آمد.
نتیجه­گیری: فیلم EBT2 با مینی­فانتوم­ ساخته شده از آب جایگزین خوبی برای اتاقک یونش بعنوان یک دوزیمتر استاندارد می باشد بخصوص که فیلم را می توان برای گستره وسیع­تری از میدان­های تابشی، به­ویژه میدا­های کوچک مورداستفاده قرار داد.
 

کلیدواژه‌ها


1- Zhu TC, Ahnesjo A, Lam KL, Li XA, Ma C-MC, Palta JR, "et al". Report of AAPM Therapy Physics Committee Task Group 74: in-air output ratio, Sc,  for megavoltage photon beams. Med Phys 2009 Nov; 36(11): 5261–91.

2- Appasamy M, Xavier SV, Kuppusamy T, Velayudham R. Measurement of the in-air output ratio for high-energy photon beams used in radiotherapy. Turk J Med Sci 2013; 43(3): 441–7.

3-Sharpe MB, Jaffray DA, Battista JJ, Munro P. Extrafocal radiation: A unified approach to the prediction of beam penumbra and output factors for megavoltage x‐ray beams. Med Phys1995Dec; 22(12): 2065–74.

4-Van Gasteren JJM, Heukelom S, Van Kleffens HJ, Van der Laarse R, Venselaar JLM, Westermann CF. The determination of phantom and collimator scatter components of the output of megavoltage photon beams: measurement of the collimator scatter part with a beam-coaxial narrow cylindrical phantom. Radiother Oncol1991; 20(4): 250–7.

5-Khan FM, Gibbons JP. Khan’s the Physics of Radiation Therapy. 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2014.

6-Warrener KJ. Output Factors for Small Field Megavoltage Photon Beams. Master of Science- Research, University of Wollongong, 2012.

7-Khan FM, Gibbons JP, Roback DM. Collimator (head) scatter at extended distances in linear accelerator-generated photon beams. Int J Radiat Oncol Biol Phys1996Jun; 35(3): 605–8.

8-Jursinic PA, Thomadsen BR. Measurements of head-scatter factors with cylindrical build-up caps and columnar miniphantoms. Med Phys1999Apr; 26(4): 512–7.

9-McKerracher C, Thwaites DI. Head scatter factors for small MV photon fields. Part I: A comparison of phantom types and methodologies. Radither Oncol 2007Nov; 85(2): 277–85.

10-Niroomand-Rad A, Blackwell CR, Coursey BM, Gall KP, Galvin JM, McLaughlin WL, "et al". Radiochromic film dosimetry: recommendations of AAPM radiation therapy committee task group 55. Med Phys 1998Nov; 25(11): 2093–115.

11-Francescon P, Cora S, Cavedon C, Scalchi P, Reccanello S, Colombo F. Use of a new type of radiochromic film, a new parallel-plate micro-chamber, MOSFETs, and TLD 800 microcubes in the dosimetry of small beams. Med Phys 1998Apr; 25(4): 503–11.

12-Reinstein LE, Gluckman GR, Meek AG. A rapid colour stabilization technique for radiochromic film dosimetry. Phys Med Biol 1998Oct; 43(10): 2703.

13-Kase KR, Svensson GK. Head scatter data for several linear accelerators (4–18 MV).Med Phys 1986Jul-Aug; 13(4): 530–2.

 14-Huang P, Chu J, Bjärngard BE. The effect of collimator backscatter radiation on photon output of linear accelerators. Med Phys 1987Mar; 14(2): 268–9.

15-Frye DMD, Paliwal BR, Thomadsen BR, Jursinic P. Intercomparison of normalized head‐scatter factor measurement techniques. Med Phys1995Feb; 22(2): 249–53.

16-Zhu TC, Bjärngard BE. The head‐scatter factor for small field sizes. Med Phys 1994Jan; 21(1): 65–8.

17-McKerracher C, Thwaites DI. Head scatter factors for small MV photon fields. Part II: The effects of source size and detector. Radiother Oncol 2007Nov; 85(2): 286–91.

18-Iftikhar A. Measurements of output factors using different ionization chambers and build up caps. Iran J Radiat Res2012; 10(2): 95–8.

19-Gibbons JP, Antolak JA, Followill DS, Huq MS, Klein EE, Lam KL, "et al". Monitor unit calculations for external photon and electron beams: Report of the AAPM Therapy Physics Committee Task Group No. 71.Med Phys 2014Mar; 41(3): 31501.

20-Klein DM, Tailor RC, Archambault L, Wang L, Therriault-Proulx F, Beddar AS. Measuring output factors of small fields formed by collimator jaws and multileaf collimator using plastic scintillation detectors. Med Phys 2010Oct; 37(10): 5541–9.

21-Archambault L, Briere TM, Pönisch F, Beaulieu L, Kuban DA, Lee A, "et al". Toward a real-time in vivo dosimetry system using plastic scintillation detectors.Int J Radiat Oncol Biol Phys 2010Sep;78(1): 280–7.

22-Srivastava RP, Olteanu a ML, Ebongue a N, Bekaert B, Wagter C, De Wagter C. Output measurement for small field photon beams in a sandwiched phantom. Radiation Oncol 2009; 25: 601–3

23-Gill S, Hill R. A study on the use of GafchromicTM EBT3 film for output factor measurements in kilovoltage X-ray beams. Australas Phys Eng Sci Med 2013Dec; 36(4): 465–71.

24-García-Garduño OA, Lárraga-Gutiérrez JM, Rodríguez-Villafuerte M, Martínez-Dávalos A, Celis MA. Small photon beam measurements using radiochromic film and Monte Carlo simulations in a water phantom. Radiother Oncol 2010Aug; 96(2): 250–3.

25-Yarahmadi M, Nedaie HA, Allahverdi M, Asnaashari K, Sauer OA. Small photon field dosimetry using EBT2 Gafchromic film and Monte Carlo simulation. Int J Radiat Res 2013;11(4): 215- 44.

26-Das IJ, Ding GX, Ahnesjö A. Small fields: Nonequilibrium radiation dosimetry. Med Phys 2008Jan; 35(1): 206–15.

27-Duggan DM, Coffey CW. Small photon field dosimetry for stereotactic radiosurgery. Med Dosim1998; 23(3):153–9.

28-Jang J, Kang Y, Shin H, Seo J, Kim M, LEE D-J, "et al". Measurement of Beam Data for Small Radiosurgical Fields: Comparison of CyberKnife Multi-sites in Korea. Nuclear Sci Tech 2011; 1: 537–40.

29-Devic S, Seuntjens J, Sham E, Podgorsak EB, Schmidtlein CR, Kirov AS, "et al". Precise radiochromic film dosimetry using a flat-bed document scanner. Med Phys 2005Jul; 32(7): 2245–53.

30- Mauring A. A novel dosimetric protocol for high energy photon radiotherapy beams in Norway using radiochromic film. Master of Science, Institute of Physics, University in Oslo, 2010.

31-Romagnoli R, Magi S, Palombarini M, Felici G. 595 poster Comparision of  Differnt Methods for Output Factor Measurments on 10 Mevliaclinacs. Radiother Oncol 2011May; 99(Suppl 1): S244.

32-Scott AJD, Nahum AE, Fenwick JD. Using a Monte Carlo model to predict dosimetric properties of small radiotherapy photon fields. Med Phys 2008Oct; 35(10): 4671–84.