Page 21 - IFM_201404 calość 300 dpi

Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2014 vol. 3

radiologia

/

radiology

179

artykuł

/

article

PARAMETRY WIĄZKI RENTGENOWSKIEJ

I DOZYMETRIA

Jakość wiązki/energia

Jakość wiązki jest specyfikowana w zależności od energii promie-

niowania rentgenowskiego przy zastosowaniu różnych parame-

trów, takich jak widmo promieniowania fotonowego, HVL, wartość

nominalna potencjału przyśpieszającego, penetracja wiązki pro-

mieniowania przez materiały ekwiwalentne tkankom. Pełne wid-

mo rentgenowskie jest bardzo trudne do zmierzenia, jednak daje

najbardziej precyzyjny opis jakości wiązki. HVL jest stosowane jako

parametr jakościowy do opisu energii wiązki w terapiach niskoener-

getycznych powierzchniowych (HVL z aluminium) i ortowoltowych

(HVL w miedzi powyżej 100 kV wg AAPM TG -61). Efektywna ener-

gia niejednorodnej wiązki promieniowania rentgenowskiego jest

określana jako energia monoenergetycznej wiązki fotonów, która

ma tę samą HVL jak analizowana wiązka heterogeniczna (Rys. 5).

W przypadku konfigurowania układu pomiarowego dla HVL

należy umieścić materiał pochłaniający pomiędzy końcem aplika-

tora o małej aperturze (symulacja warunków wąskiej wiązki), wy-

starczającej do pokrycia obszaru/objętości detektora promienio-

wania, który jest zwykle komorą jonizacyjną (Rys. 6, 7). Materiały

pochłaniające (Al lub Cu) powinny być umieszczone w połowie

drogi między punktem pomiarowym a końcem tubusa. W przy-

padku pomiarów weryfikujących stałość energii dopuszczalny

jest układ, w którym materiał pochłaniający jest umieszczany na

końcu tubusa (ważne jest utrzymanie stałych warunków oceny).

Komora jest umieszczana w taki sposób, aby rozproszenie z ma-

teriału pochłaniającego i rozproszenie wsteczne od materiałów

z tyłu komory (podłogi, ściany itp.) były zminimalizowane. Komora

powinna być umieszczona w odległości około 50 cm od aplikatora.

Nominalny potencjał przyspieszający (NAP) jest stosowany do

opisywania jakości wiązki megawoltowej, ale może też być uży-

wany dla wiązki ortowoltowej. NAP jest określany przez pomiar

wskaźnika jonizacji w fantomie wodnym na głębokości 2,0 i 5,0

cm dla pola 10 × 10 cm

2

i przy nominalnej odległości powierzchni

fantomu od źródła 50 cm.

Szczegółowe opisy techniki pomiaru są dobrze udokumento-

wane w raportach i protokołach pomiarowych, takich jak AAPM

TG-61 i IPEM CoP.

SPRZĘT POMIAROWY

W zakresie niskich energii powinny być stosowane komory pła-

sko-równoległe, specjalnie dedykowane dozymetrii niskoener-

getycznego promieniowania. Cienkie okienko wejściowe tych

komór jest wystarczające, aby usunąć „zanieczyszczenia” elek-

tronowe i zapewnić właściwe warunki

build-up

dla 1 mmHVL (ok.

50 kV). Jeśli komory są stosowane dla wiązki z większym HVL,

należy umieścić płytki wykonane z tworzyw sztucznych, dla za-

pewnienia właściwego

bulid-up’u

. Płytki te muszą być dołączo-

ne do komory jonizacyjnej, tak aby było możliwe wykonanie jej

kalibracji wraz z tym zestawem. Dla średniego zakresu energii

należy stosować cylindryczną komorę jonizacyjną o objętości

mniejszej niż 1,0 cm

3

, skalibrowaną w powietrzu i/lub fantomie.

Typowa komora to komora typu „FARMER” – NE2561 i NE2571.

Kalibracja dawek bezwzględnych

W praktyce stosowanych jest kilka metod pomiarowych dawki

absolutnej, których wybór zależy od energii promieniowania.

Dla niskoenergetycznego promieniowania rtg pomiar dawki

przeprowadza się albo na powierzchni fantomu, albo w powie-

trzu dla aplikatora referencyjnego (np. 50 mm okrągły, 20 cm

SSD) w odległości np. 1 cm od jego końca. W przypadku średnich

energii promieniowania rentgenowskiego pomiar przeprowa-

dza się albo na głębokości 2 cm w wodzie (fantom), albo w po-

wietrzu przy okienku aplikatora referencyjnego w zależności

od ustalonych zasad praktyki pomiarowej. Dawka pochłonięta

w wodzie jest zazwyczaj mierzona przy użyciu komory jonizacyj-

nej kalibrowanej w jednostkach kermy powietrznej w powietrzu.

AAPM TG-61 dla ortowoltowych wiązek rentgenowskich zale-

ca dwa różne algorytmy do pomiaru dawki absolutnej.

Metoda pomiaru w powietrzu

Pomiar w powietrzu wykonuje się, mierząc kermę powietrz-

ną w powietrzu, która jest następnie przekształcana do dawki

w wodzie przez uwzględnienie w obliczeniach stosunku maso-

wych współczynników absorpcji energii dla wody i powietrza

oraz współczynnika rozproszenia wstecznego.

Rys. 7

Idea pomiaru HVL

Źródło: [6].

Rys. 6

Schemat układu pomiarowego HVL

Źródło: [5].