Inżynier i Fizyk Medyczny 5/2016 vol. 5
263
artykuł
/
article
radioterapia
/
radiotherapy
jest zwykle wyrażana w jednostkach względnych, tj. w odniesie-
niu do mocy dawki dla pola kwadratowego o boku 10 cm.
Na podstawie danych literaturowych w pracy zestawiono
wartości współczynników wydajności (
output factors
) dla czte-
rech modeli akceleratorów liniowych firmy Varian oraz akce-
leratorów typu Philips/Elekta SL i Siemens Primus, biorąc pod
uwagę nominalną energię wiązki fotonów równą 6 MV. Więk-
szość współczynników wydajności została wyznaczona dla kilku
rozmiarów pól promieniowania: 6×6 cm
2
, 10×10 cm
2
(rozmiar re-
ferencyjny), 15×15 cm
2
, 20×20 cm
2
, 30×30 cm
2
.
TPR
20, 10
Dla wiązek fotonowych emitowanych przez medyczne akcelera-
tory liniowe jakość wiązki promieniowania jest określana za po-
mocą wielkości
TPR
20,10
.
TPR
20,10
to iloraz wartości mocy dawki na
głębokości 20 cm i 10 cm w fantomie wodnym dla pola kwadra-
towego o boku 10 cm zmierzona w układzie izocentrycznym, tj.
przy stałej odległości źródło-detektor [22].
Biorąc pod uwagę nominalną energię wiązki fotonów równą 6
MV w dalszej części pracy przedstawiono graficzne porównanie
wartości
TPR
20, 10
uzyskiwanych dla wybranych typów akcelera-
torów liniowych firm: Varian, Elekta oraz Siemens, opierając się
na dostępnych danych literaturowych.
Wyniki i omówienie wyników
Spektrum energetyczne wiązek fotonowych
Na rysunku 1 przedstawiono graficzne znormalizowane widma
energetycznych wiązek fotonów o nominalnej energii 6 MV dla
akceleratorów liniowych Variana, Elekty i Siemens. Widma te
zostały uzyskane, wykorzystując dane
literaturowe będące wynikiem symu-
lacji Monte Carlo przy zastosowaniu
wartości, zestawionych w tabeli 1, cha-
rakterystycznych dla wiązki elektro-
nowej padającej na target w głowicy
danego typu przyspieszacza liniowe-
go [5].
Wartości średniej energii wiąz-
ki elektronów padających na target
oraz szerokość połówkowa widma
różnią się dość znacząco pomiędzy
akceleratorami. Jednakże te różni-
ce nie wpływają znacząco na widma
poszczególnych wiązek fotonowych.
Jedyną dużą, obserwowaną różnicą
pomiędzy wiązkami jest maksymal-
na energia wiązek fotonowych. Dla
akceleratora firmy Varian ta energia
jest znacząco niższa. Dla akcelerato-
ra firmy Siemens trochę większy jest
udział fotonów o najniższej energii. Zwraca również uwagę dużo
mniejsza szerokość połówkowa widma elektronów padających
na tarczę dla akceleratora firmy Varian równa 3% wartości śred-
niej energii w porównaniu odpowiednio do 17% i 14% dla widma
elektronów akceleratorów Elekty i Siemensa. W celu bardziej
czytelnego zaprezentowania różnic widm wiązek fotonowych
na rysunku 2 porównano parami widma Siemensa i Variana oraz
Variana i Elekty, obliczając ilorazy względnych wartości widmo-
wych przedstawionych na rysunku 1. Ten wykres pokazuje, że
średnio rzecz biorąc, energia fotonów jest wyższa w akcelerato-
rach Siemensa i Elekty.
W celu ilościowego porównania widm energetycznych uzyski-
wanych dla poszczególnych akceleratorów, można posłużyć się
wielkością, jaką jest średnia energia widma
E
śr
. W rozważanym
przypadku największą wartością średniej energii widma foto-
nowego charakteryzuje się akcelerator Elekta SL25 (
E
śr
= 2,02
MeV), a najmniejszą akcelerator Varian Clinac (
E
śr
= 1,80 MeV),
co ilościowo stanowi 12% różnicy pomiędzy ich wartościami
energii średniej.
Rys. 1
. Znormalizowane widmo energetyczne dla wiązki fotonowej o energii nominalnej 6 MV emitowanej przez akcelerator
liniowy danego producenta [5]
Tabela 1
. Wartości wielkości charakteryzujących wiązkę elektronową padającą na
tarczę konwersji w zależności od producenta akceleratora liniowego zastosowane
w symulacji Monte Carlo w celu osiągnięcia odpowiedniej zgodności pomiędzy zmie-
rzonymi a obliczonymi wielkościami dozymetrycznymi [5]
Rodzaj
akceleratora
liniowego
Nominalna energia
wiązki fotonowej
[MV]
Średnia energia
wiązki elektronów
padających na target
[MeV]
Szerokość widma
w połowie maksymalnej
wysokości widma
elektronów względem
energii średniej widma
[%]
Szerokość w połowie
maksymalnej wysokości
profilu wiązki elektronów
padających na target
[cm]
Varian Clinac
6
5,7
3
0,20
Elekta SL25
6
6,3
17
0,11
Siemens KD
6
6,8
14
0,32
