Porównanie detektorów dedykowanych małym polom w radioterapii

• Autorzy: Świątek Katarzyna , Pawałowski Bartosz , Ryczkowski Adam

Warianty tytułu

EN

Compare radiation detectors dedicated to dosimetry in small photon fields in radiotherapy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wstęp: Małe pola w radioterapii odgrywają coraz większą rolę w leczeniu onkologicznym pacjentów. Ich coraz większe znaczenie przekłada się na konieczność dokonywania jak najdokładniejszych pomiarów. W tym celu wybrany detektor musi spełniać odpowiednie warunki, by nie wprowadzać błędów do dokonywanego pomiaru. Prezentowana praca ma na celu porównanie różnych typów detektorów wykorzystanych do pomiaru charakterystyki wiązek dla małych pól. Materiały i metody: Do pomiaru wykorzystano pięć detektorów – dwa detektory półprzewodnikowe: microDiamond oraz Diodę E, trzy komory jonizacyjne różniące się wymiarami objętości czynnej: SemiFlex 3D, SemiFlex oraz PinPoint 3D. Wybrane detektory wykorzystano do pomiaru Procentowej Dawki Głębokościowej, profili wiązki oraz współczynnika zależności mocy dawki od wielkości pola. Dane zebrane podczas pomiarów zestawiono z krzywymi otrzymanymi przy pomocy algorytmu Monte Carlo, które przyjęto jako wartości referencyjne. Wyniki: Zebrane pomiary porównano między detektorami a symulacją Monte Carlo. Wartości uzyskane przy pomocy programu Mephysto firmy PTW zestawiono przy pomocy funkcji porównania krzywych, która pozwoliła na wyznaczenie wykresów różnicy. Dyskusja: Wartości uzyskane z analizy zmierzonych krzywych oraz wykonane wykresy różnicy porównano dla różnych detektorów. Dla analizowanych detektorów krzywe różnicy zaprezentowano w formie wykresów oraz tabel i wyznaczono z nich detektor charakteryzujący się najmniejszymi wartościami. W przypadku wszystkich porównywanych wielkości najmniejsze różnice wyznaczono dla detektora microDiamond. Podsumowanie: Przeprowadzone pomiary pozwoliły na wyznaczenie jako najbardziej adekwatnego detektora do pomiaru małych pól detektora półprzewodnikowego microDiamond.

EN

The small photon fields have been used more often in clinical practice in the past few years. The most accurate measurement is needed with the increase of their values in treatment. In that case, the proper radiation detector must be used for all of the measurements. The presented paper compares different types of radiation detectors used to perform beam characteristic curves in small fields. Methodology: Type of the used detectors were – two semiconductor detectors: microDiamond and Diode E, and three ion chambers, which have different sizes of sensitive volumes: Semi- Flex 3D, SemiFlex and PinPoint 3D. All of them were used to perform the measurements of Percentage Depth Dose (PDD), beam profiles and output factors. Measured data compared with reference curves from Monte Carlo simulation. Results: Collected measurements compare to each other and Monte Carlo simulation. In PTW Mephysto all date was compared by using compare beam date function. In this way, we received the difference graphs. Discussion: For all types of detectors, obtain values were compared. The difference graphs were presented and the main values were put into a table. The lowest scores were highlighted and the detector from which those scores comes was chosen. For all presented measurements, the best score was presented for the microDiamond detector. Summary: Performed measurements shown that the most accurate detector for measurement in small photon fields was microDiamond.

Słowa kluczowe

PL

dozymetria; dozymetria małych pól; detektory; microDiamond; PDG; profile wiązki; Monte Carlo

EN

dosimetry; small field dosimetry; radiation detectors; microDiamond; PDD; beams profile; Monte Carlo algorithm

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 12, nr 3
• Strony: 205--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Świątek Katarzyna

• Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii, ul. Garbary 15, 61-866 Poznań, tel. [phone]

autor

Pawałowski Bartosz

• Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii, ul. Garbary 15, 61-866 Poznań, tel. [phone]

autor

Ryczkowski Adam

• Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii, ul. Garbary 15, 61-866 Poznań, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. P. Andreo, D.T. Burns, K. Hohlfeld, M.S. Huq, T. Kanai, F. Laitano, V. Smyth, S. Vynckier: IAEA TRS-398 Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy: An International Code of Practice for Dosimetry based on Standards of Absorbed Dose to Water, International Atomic Energy Agency IAEA, Wiedeń 2000.
• 2. IAEA TRS-483 Dosimetry of small fields used in external beam radiotherapy an international code of practice for reference and relative dose determination, International Atomic Energy Agency IAEA, Wiedeń 2017.
• 3. Small Field Dosimetry Application Guide, PTW Freiburg.
• 4. Detectors Including Codes of Practice, PTW Freiburg, 2019/2020.
• 5. J. Seco, M. Partridge: Review on the characteristics of radiation detectors for dosimetry and imaging, Physics in Medicine and Biology, 09, 2014.
• 6. H. Keivan, D. Shahbazi-Gahrouei, A. Shanei: Evaluation of dosimetric characteristics of diodes and ionization chambers in small megavoltage photon field dosimetry, International Journal of Radiation Research, 06, 2018.
• 7. J.U. Wuerfel: Dose measurements in small fields, Medical Physics International Journal, 1, 2013.
• 8. A.R. Beierholm, C.F. Behrens, P. Sibolt, H.S. Rønde, S.B.N. Biancardo, M.C. Aznar, J.B. Thomsen, L. Præstegaard, L. Nyvang, H.L. Riis: Reference dosimetry and small-field dosimetry in external beam radiotherapy: Results from a Danish intercomparison study, DTU Nutech, Danmark, 2014.
• 9. I.J. Das, P. Francescon: Small field dosimetry: What have we learnt?, Medical Physics, Fourteenth Mexican Symposium on Medical Physics, 07, 2016.
• 10. V. De Coste, P. Francescon, M. Marinelli, L. Masi, L. Paganini, M. Pimpinella, G. Prestopino, S. Russo, A. Stravato, C. Verona, G. Verona-Rinati: Is the PTW 60019 microDiamond a suitable candidate for small field reference dosimetry?, Physics in Medicine and Biology, 62(17), 2017, 7036-7055, doi: 10.1088/1361-6560/