Praktyczne aspekty dozymetrii filmowej w radioterapii – wykorzystanie filmów radiochromowych

• Autorzy: Graczyk Kinga , Rumak Maja , Kruszyna-Mochalska Marta , Winiecki Janusz
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wybór detektora pomiarowego w dozymetrii promieniowania jonizującego, który spełnia wymogi niezbędne do uzyskania wiarygodnych wyników o wysokiej jakości, jest złożoną decyzją. Przy planowaniu badania/doświadczenia zazwyczaj skupia się na warunkach pomiaru i jego specyfice oraz właściwościach dostępnych detektorów, jakimi są: czułość, wydajność, odpowiedź i czas odpowiedzi oraz czas martwy, zależność kątowa, a także rozdzielczość. W wielu przypadkach, mimo dostępności różnych rodzajów detektorów, trudno znaleźć taki, który spełniałby jednocześnie wszystkie wymagania, a przede wszystkim charakteryzował się wysoką rozdzielczością, przekładającą się na dokładność pomiaru (na przykład w obszarach o wysokim gradiencie dawki). Przykładem detektorów pozwalających na wykonanie pomiarów z rozdzielczością znacząco większą niż w przypadku komór jonizacyjnych, diod półprzewodnikowych lub kryształów termoluminescencyjnych, są filmy dozymetryczne.

Słowa kluczowe

PL

film radiograficzny; film radiochromowy; densytometr; skaner optyczny

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 11, nr 2
• Strony: 171--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 58 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Graczyk Kinga

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

autor

Rumak Maja

• Katedra i Zakład Elektroradiologii, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego, ul. Fredry 10, 61-701 Poznań
• Strahlenterapie RadioOnkologieNetzwerk GmbH, Im Kälblesrain 1, 73430 Aalen, Niemcy

autor

Kruszyna-Mochalska Marta

• Zakład Fizyki Medycznej, Wielkopolskie Centrum Onkologii, ul. Garbary 15, 61-866 Poznań
• Katedra i Zakład Elektroradiologii, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego, ul. Fredry 10, 61-701 Poznań

autor

Winiecki Janusz

• Zakład Fizyki Medycznej, Centrum Onkologii w Bydgoszczy oraz Katedra Onkologii i Brachyterapii, Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, ul. Izabeli Romanowskiej 2, 85-796 Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. S. Pai, I.J. Das, J.F. Dempsey et al.: TG-69: radiographic film for megavoltage beam dosimetry, Med Phys., 34(6), 2007, 2228-2258.
• 2. A. Niroomand-Rad, C.R. Blackwell, B.M. Coursey et al.: Radiochromic film dosimetry: recommendations of AAPM Radiation Therapy Committee Task Group 55. American Association of Physicists in Medicine, Med Phys., 25(11), 1998, 2093-2115.
• 3. A. Niroomand-Rad, S.T. Chiu-Tsao, M.P. Grams et al.: Report of AAPM Task Group 235 Radiochromic Film Dosimetry: An Update to TG-55, Med Phys., 47(12), 2020, 5986-6025.
• 4. A. El-Attar, A.H. El-kamel, M.A. Hefni: Dosimetric Measurements Using Radiographic Film and Ionization Chamber in Radiotherapy, VII Radiation Physics & Protection Conference, 2004.
• 5. N. Suchowerska, A. Davison, J. Drew, P. Metcalfe: The validity of using radiographic film for radiotherapy dosimetry, Australas Phys Eng Sci Med., 20(1), 1997, 20-26.
• 6. J. Malicki, K. Ślosarek: Planowanie leczenia i dozymetria w radioterapii (Tom 1), Via Medica, Gdańsk 2016.
• 7. W.L. McLaughlin, C.G. Soares, J.A. Sayeg et al.: The use of a radiochromic detector for the determination of stereotactic radiosurgery dose characteristics, Med Phys., 21(3), 1994, 379-388.
• 8. P.J. Muench, A.S. Meigooni, R. Nath, W.L. McLaughlin: Photon energy dependence of the sensitivity of radiochromic film and comparison with silver halide film and LiF TLDs used for brachytherapy dosimetry, Med Phys., 18(4), 1991, 769-775.
• 9. S.T. Chiu-Tsao, A. de la Zerda, J. Lin, J.H. Kim: High-sensitivity GafChromic film dosimetry for 125I seed, Med Phys., 21(5), 1994, 651-657.
• 10. H. Miura, S. Ozawa, F. Hosono et al.: Gafchromic EBT-XD film: dosimetry characterization in high-dose, volumetric-modulated arc therapy, J Appl Clin Med Phys, 17, 2016, 312-322.
• 11. S. Khachonkham, R. Dreindl, G. Heilemann et al.: Characteristic of EBT-XD and EBT3 radiochromic film dosimetry for photon and proton beams, Phys Med Biol., 63, 2018, 065007. 1-11.
• 12. D. Lewis, M.F. Chan: Correcting lateral response artifacts from flatbed scanners for radiochromic film dosimetry, Med Phys., 42, 2015, 416-429.
• 13. G.S. Sim, J.H. Wong, K.H. Ng: The use of radiochromic EBT2 film for the quality assurance and dosimetric verification of 3D conformal radiotherapy using Microtek ScanMaker 9800XL flatbed scanner, J Appl Clin Med Phys., 14(4), 2013, 4182.
• 14. J.M. Lárraga-Gutiérrez, O.A. García-Garduño, C. Treviño-Palacios, J.A. Herrera-González: Evaluation of a LED-based flatbed document scanner for radiochromic film dosimetry in transmission mode, Phys Med., 47, 2018, 86-91.
• 15. B.C. Ferreira, M.C. Lopes, M. Capela: Evaluation of an Epson flatbed scanner to read Gafchromic EBT films for radiation dosimetry, Phys Med Biol., 54(4), 2009, 1073-1085.
• 16. H. Alnawaf, P.K. Yu, M. Butson: Comparison of Epson scanner quality for radiochromic film evaluation, J Appl Clin Med Phys, 13(5), 2012, 3957.
• 17. T. Shameem, N. Bennie, M. Butson, D. Thwaites: A comparison between EPSON V700 and EPSON V800 scanners for film dosimetry, Australas Phys Eng Sci Med., 10, 2020, 1007/s13246-019-00837-3.
• 18. C. Corbally, J. Cronin, P. Woulfe: Implementation and evaluation of an Epson V800 Scanner and Gafchromic EBT3 Film for use in routine Linac QA and Patient Specific QA checks, Med Phys., 2018, conference paper.
• 19. D. Lewis, M.F. Chan: Correcting lateral response artifacts from flatbed scanners for radiochromic film dosimetry, Med Phys., 42(1), 2015, 416-429.
• 20. I. Mendez, Z. Sljivic, R. Hudej, A. Jenko, B. Casar: The repeatability of the scanner in radiochromic film dosimetry, Med Phys., 2016, conference paper.
• 21. M. Mathot, S. Sobczak, M.T. Hoornaert: Gafchromic film dosimetry: four years experience using FilmQA Pro software and Epson flatbed scanners, Phys Med., 30(8), 2014, 871-877.
• 22. G. Massillon-Jl, L. Zúñiga-Meneses: The response of the new MDV2-55 radiochromic film exposed to 60Co gamma rays, Phys Med. Biol., 55(18), 2010, 5437-5449.
• 23. A. De Puysseleyr, R.P. Srivastava, L. Paelinck, W. De Neve, C. De Wagter: Evaluation of a glassless photographic film scanner for high-gradient radiochromic film dosimetry, Phys Med Biol., 57(1), 2012, 127-142.
• 24. L. Bin Xu: Commissioning of a GafChromic EBT film dosimetry protocol at Ionizing Radiation Standards group of National Research Council, 2009, McGill University, Montreal.
• 25. M.J. Butson, T. Cheung, P.K. Yu: Absorption spectra variations of EBT radiochromic film from radiation exposure, Phys Med Biol., 50(13), 2005, N135-N140.
• 26. Strona producenta: https://www.ashland.com/industries/medical/gafchromic-dosimetry-films [dostęp: 11.05.2022].
• 27. J. Bourhis et al.: Treatment of a first patient with FLASH-radiotherapy. Radiotherapy and oncology, Journal of the European Society for Therapeutic Radiology and Oncology, 139, 2019, 18-22, doi:10.1016/j.radonc.2019.06.019.
• 28. T. Santos et al.: A protocol for absolute dose verification of SBRT/SRS treatment plans using Gafchromic™ EBT-XD films, Physica medica: PM: an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology: official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB), 82, 2021, 150-157, doi: 10.1016/j.ejmp.2021.01.082.
• 29. A. Axford et al.: An end-to-end assessment on the accuracy of adaptive radiotherapy in an MR-linac, Physics in Medicine and Biology, 66(5), 2021, 055021, doi:10.1088/1361-6560/abe053.
• 30. D. Villoing et al.: Technical note: Proton beam dosimetry at ultra-high dose rates (FLASH): Evaluation of GAFchromic™ (EBT3, EBT-XD) and OrthoChromic (OC-1) film performances, Medical Physics, 49(4), 2022, 2732-2745, doi:10.1002/mp.15526.
• 31. J. Li et al.: Assessment of Delivery Quality Assurance for Stereotactic Radiosurgery With Cyberknife, Frontiers in Oncology, 11, 2021, 751922, doi:10.3389/fonc.2021.751922.
• 32. L.G. Aldrovandi et al.: Commissioning of a three-dimensional arc-based technique for total body irradiation, Journal of Applied Clinical Medical Physics, 22(9), 2021, 123-142, doi:10.1002/acm2.13355.
• 33. G. Bielęda et al.: Dosimetric assessment of the impact of low-cost materials used in stereolithography in high-dose-rate brachytherapy, Journal of Contemporary Brachytherapy, 13(2), 2021, 188-194, doi:10.5114/jcb.2021.105287.
• 34. J.-P. Cleuziou et al.: Total body irradiation using helical tomotherapy: Set-up experience and in-vivo dosimetric evaluation, Cancer Radiotherapie: Journal de la Societe Francaise de Radiotherapie Oncologique, 25(3), 2021, 213 221, doi:10.1016/j.canrad.2020.07.009.
• 35. J. Santos et al.: Optimized method for in vivo dosimetry with small films in pelvic IOERT for rectal cancer, Physica medica: PM: an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology: official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB), 81, 2021, 20-30, doi:10.1016/j.ejmp.2020.11.019.
• 36. T. Erdoğan et al.: Patient-specific tumor and respiratory monitoring phantom design for quality controls of stereotactic ablative body radiotherapy in lung cancer cases, Physica medica: PM: an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology: official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB), 90, 2021, 40-49, doi:10.1016/j.ejmp.2021.09.003.
• 37. H. Alhamada et al.: Monte Carlo dose calculations of shielding disks with different material combinations in intraoperative electron radiation therapy (IOERT), Cancer Radiotherapie: Journal de la Societe Francaise de Radiotherapie Oncologique, 24(2), 2020, 128-134, doi:10.1016/j.canrad.2020.02.006.
• 38. M. Kruszyna-Mochalska et al.: Development of a quasi-humanoid phantom to perform dosimetric and radiobiological measurements for out-of-field doses from external beam radiation therapy, Journal of Applied Clinical Medical Physics, 23(4), 2022, e13514, doi:10.1002/acm2.13514.
• 39. G. Zwierzchowski et al.: Film based verification of calculation algorithms used for brachytherapy planning-getting ready for upcoming challenges of MBDCA, Journal of Contemporary Brachytherapy, 8(4), 2016, 326-335, doi:10.5114/jcb.2016.61828.
• 40. D.M. Borowicz et al.: Dose distribution at the Bragg peak: Dose measurements using EBT and RTQA gafchromic film set at two positions to the central beam axis, Medical Physics, 44(4), 2017, 1538-1544, doi:10.1002/mp.12159.
• 41. P. Kazantsev et al.: IAEA methodology for on-site end-to-end IMRT/VMAT audits: an international pilot study, Acta Oncologica (Stockholm, Sweden), 59(2), 2020, 141-148, doi:10.1080/0284186X.2019.1685128
• 42. B. Pawałowski et al.: Accuracy of the doses computed by the Eclipse treatment planning system near and inside metal elements, Scientific reports vol. 12,1 5974. 8 Apr. 2022, doi:10.1038/s41598-022-10072-8.
• 43. E. Dyce et al.: Dose verification for liver target volumes undergoing respiratory motion, Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine, 42(2), 2019, 619-626, doi:10.1007/s13246-019-00737-6.
• 44. M. Zani et al.: In phantom assessment of superficial doses under TomoTherapy irradiation, Physica medica: PM: an international journal devoted to the applications of physics to medicine and biology: official journal of the Italian Association of Biomedical Physics (AIFB), 32(10), 2016, 1263-127, doi:10.1016/j.ejmp.2016.09.017.
• 45. Y. Akdeniz et al.: Effects of metal implants and a metal artifact reduction tool on calculation accuracy of AAA and Acuros XB algorithms in small fields, Medical Physics, 46(11), 2019, 5326-5335, doi:10.1002/mp.13819.
• 46. D.M. Borowicz et al.: Wax boluses and accuracy of EBT and RTQA radiochromic film detectors in radiotherapy with the JINR Phasotron proton beam, Reports of practical oncology and radiotherapy: journal of Greatpoland Cancer Center in Poznan and Polish Society of Radiation Oncology, 19(1), 12-18, 2013, doi:10.1016/j.rpor.2013.05.007.
• 47. Hale JI, Kerr AT, Shragge PC. Calibration of film for accurate megavoltage photon dosimetry. Med Dosim. 1994;19(1):43-46.
• 48. van Bree NA, Idzes MH, Huizenga H, Mijnheer BJ. Film dosimetry for radiotherapy treatment planning verification of a 6 MV tangential breast irradiation. Radiother Oncol. 1994;31(3):251-255.
• 49. http://www.ndt-system.com.pl/12_PDF/Obrobka_blonAGFA.pdf - dostęp na dzień 11.05.2022 r.
• 50. Suchowerska N, Davison A, Drew J, Metcalfe P. The validity of using radiographic film for radiotherapy dosimetry. Australas Phys Eng Sci Med. 1997;20(1):20-26.
• 51. Casolaro P, Campajola L, Breglio G, et al. Real-time dosimetry with radiochromic films. Sci Rep. 2019;9(1):5307.
• 52. Howard ME, Herman MG, Grams MP. Methodology for radiochromic film analysis using FilmQA Pro and ImageJ. PLoS One. 2020;15(5):e0233562.
• 53. Devic S, Tomic N, Lewis D. Reference radiochromic film dosimetry: Review of technical aspects. Phys Med. 2016;32(4):541-556.
• 54. Villarreal-Barajas JE, Khan RF. Energy response of EBT3 radiochromic films: implications for dosimetry in kilovoltage range. J Appl Clin Med Phys. 2014;15(1):4439.
• 55. Kabachinski J. TIFF, GIF, and PNG: get the picture?, Biomed Instrum Technol. 2007;41(4):297-300.
• 56. https://howtoscan.ca/scanning-tips/difference-between-24-bit-vs-48-bit-scans.php - dostęp na dzień 11.05.2022 r.
• 57. León-Marroquín EY, Lárraga-Gutiérrez JM, Herrera-González JA, Camacho-López MA, Villarreal Barajas JE, García-Garduño OA. Investigation of EBT3 radiochromic film’s response to humidity. J Appl Clin Med Phys. 2018;19(3):283-290.
• 58. Khachonkham S, Dreindl R, Heilemann G, et al. Characteristic of EBT-XD and EBT3 radiochromic film dosimetry for photon and proton beams. Phys Med Biol. 2018;63(6):065007.