FFF Tomsk

1.

ЦЕНТР ИОНИЗИРУЮЩЕГО
ИЗЛУЧЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ
Дозиметрия FFF пучков.
Абсолютная дозиметрия
Кирпичев Юрий
2024

2.

Содержание
1. Выравнивающий фильтр
2. Абсолютная дозиметрия
2

3.

Выравнивающий фильтр
3

4.

Выравнивающий фильтр
4

5.

Выравнивающий фильтр
5

6.

Выравнивающий фильтр
6

7.

Выравнивающий фильтр
FFF => Увеличение мощности дозы
=>Сокращение времени процедуры облучения
Устройства с низкой МД
SRS/SBRT
Выполнение облучения на задержке дыхания
Нивелируются преимущества при больших мишенях,
много малых сегментов
Малые поля – неточности факторов выхода
7

8.

Аппараты с FFF
8

9.

Аппараты с FFF
9

10.

Аппараты с FFF
10

11.

Аппараты с FFF
11

12.

Аппараты с FFF
12

13.

Выравнивающий фильтр
Облучение с двух встречных полей FFF полем
13

14.

Выравнивающий фильтр
14

15.

Выравнивающий фильтр
15

16.

Выравнивающий фильтр
Зелёным 6MV FF, чёрным
7MV FFF
16

17.

Выравнивающий фильтр
S.R. Mahdavi , M.R. Ay, M. Zabihzadeh et al. (2019) A full quantitative analysis of 18 MV photon beam
17
from 2100 C/D-Varian clinical linear accelerator with and without flattening filter

18.

Входная (кожная) доза
Y. Wang (2012)
18

19.

Входная (кожная) доза
Y. Wang (2012)
19

20.

Выравнивающий фильтр
Fogliata Med Phys 39:6455;2012
20

21.

Определение фарактеристик поля
Fogliata Med Phys 39:6455;2012
21

22.

Выравнивающий фильтр
22

23.

Выравнивающий фильтр
23

24.

Радиобиология
It has been suggested that shorter total treatment times may result in less sublethal damage
repair and thus more efficient tumorcidal effects, but also more risk of normal tissue damage(81)
or conversely, that treatments of longer duration are less tumorcidally efficient.(82,94-87) A few
studies have evaluated cell survival in vitro in FFF beams, but with differing results.(98,99)
81. Ling CC, Gerweck LE, Zaider M,
Yorke E. Dose-rate effects in
external beam radiotherapy redux.
Radiother
Oncol. 2010;95(3):261–68.
82. Fowler JF, Welsh JS, Howard SP.
Loss of biological effect in prolonged
fraction delivery. Int J Radiat Oncol
Biol
Phys. 2004;59(1):242–49.
98. Sorensen BS, Vestergaard A,
Overgaard J, Praestegaard LH.
Dependence of cell survival on
instantaneous dose
rate of a linear accelerator. Radiother
Oncol. 2011;101(1):223–25.
99. Lohse I, Lang S, Hrbacek J, et al. Effect
of high dose per pulse flattening filter-free
beams on cancer cell survival.
Radiother Oncol. 2011;101(1):226–32.
24

25.

Радиобиология
Sorensen, Radiotherapy and oncology, 2011 (101), pp.223-225
25

26.

Радиобиология
26

27.

Абсолютная дозиметрия
27

28.

Мониторные единицы. Калибровка
• СП рассчитала - для того, чтоб пациенту подвести 2 Гр, с одного из
полей необходимо отпустить 200 MU
• Говорим ускорителю отпустить 200 MU
• Но в таком случае ускоритель «должен знать», цену MU, какой
дозе это эквивалентно
• И эта цена должна совпадать с той, на основе которой TPS
рассчитывает дозу
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

29.

Мониторные единицы. Калибровка
• СП рассчитала - для того, чтоб пациенту подвести 2 Гр, с одного из
полей необходимо отпустить 200 MU
• Говорим
ускорителютого,
отпустить
200 то,
MU что реализуется на
Цель
– достичь
чтоб
со спланированным
• ускорителе
Но в таком случаесовпадало
ускоритель «должен
знать», цену MU, какой
дозе это эквивалентно
дозовым распределением
• И эта цена должна совпадать с той, на основе которой TPS
рассчитывает дозу
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

30.

Дозиметрическая лаборатория первичного эталона
Лаборатория
Эталонный детектор
BIPM
Ионизационная камера
ARPANSA (Австралия)
Графитовый калориметр
BEV (Австрия)
Графитовый калориметр
ENEA (Италия)
Графитовый калориметр
LPRI (Франция)
Графитовый калориметр
NST (США)
Запаянный водный
калориметр
NPL (Великобритания)
Графитовый калориметр
NRC (Канада)
Запаянный водный
калориметр
PTW (Германия)
Дозиметр Фрике
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

31.

Дозиметрия на основе ионизационных камер
• Первичный стандарт поглощенной дозы
• Вторичный стандарт поглощенной дозы
• Калибровочный сертификат камеры

32.

Дозиметрия на основе ионизационных камер

33.

Протоколы калибровки
• AAPM TG 51
• IAEA TRS 398
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

34.

Геометрия калибровки
• Радиационный выход
терапевтического пучка (или
абсолютную дозу) обычно
определяют следующим образом:
• На опорной глубине zref;
• В водном фантоме на
номинальном расстоянии от
источника;
• В опорном поле (10×10 см2);
Также как введено в TPS!
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

35.

Поправочный коэффициент на эффективную точку измерения
Используется вместо pw-a.
Камера перемещается к пучку на
расстояние определяющее
эффективную точку измерения
• не используется при калибровке
фотонов по TRS-398
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

36.

msr поля для существующих установок
• msr поле должно быть больше по крайней мере чем расстояние
rLCPE для референсной ионизационной камеры,где d –
максимальный размер детектора.
• FWHM ≥ 2 × rLCPE + d;
CyberKnife
Ø 6 x 6 cm
TomoTherapy
5 x 10 cm
36

37.

Формализм дозиметрии: опция А
• Камера откалибрована специально для msr поля
• Поглощённая доза в воде на референсной глубине для поля в
пучке с качеством и в отсутствии ионизационной камеры равна:
37

38.

Формализм дозиметрии: опция А
• Камера откалибрована специально для msr поля
• Поглощённая доза в воде на референсной глубине для поля в
пучке с качеством и в отсутствии ионизационной камеры равна:
Показания камеры, скорректированное на влияющие величины
Калибровочный коэффициент камеры в пучке качества Qmsr.
38

39.

Формализм дозиметрии: опция В
• Камера откалибрована в общепринятом референсном поле и
общие значения поправочных коэффициентов известны
• Поглощённая доза в воде на референсной глубине для поля в
пучке с качеством и в отсутствии ионизационной камеры равна:
39

40.

Формализм дозиметрии: опция В
• Камера откалибрована в общепринятом референсном поле и
общие значения поправочных коэффициентов известны
• Поглощённая доза в воде на референсной глубине для поля в
пучке с качеством и в отсутствии ионизационной камеры равна:
Показания камеры, скорректированное на влияющие величины
калибровочный коэффициент камеры в общепринятых условиях
Поправочный коэффициент для используемой камеры, учитывающий разницу между Q0 и Qmsr, fref и fmsr
40

41.

Общепринятые референсные условия
41

42.

Индекс качества пучка TRS 398
• TPR20,10
TPR20,10 = 1.2661PDD20,10 – 0.0595
Radiation Oncology Physics: A Handbook for Teachers and Students

43.

Индекс качества пучка TRS 398
IAEA TRS 398

44.

kQmsr,Q0 для WFF пучков, в поле 10 × 10 см
Как и в TRS-398
44

45.

kQmsr,Q0 для FFF пучков, в том числе для msr полей
45

46.

kQmsr,Q0 для Gamma Knife
46

47.

Влияющие величины