Caracterización de los efectos de recombinación en una cámara de ionización líquido utilizado para la dosimetría de un acelerador de radiocirugía

El objetivo general del siguiente experimento es caracterizar los efectos de la recombinación de iones en un detector de ionización líquida utilizado para la dosimetría de un sistema de radioterapia estereotáctica. Esto se logra mediante el uso del método de dos tasas de dosis, que consiste en realizar una serie de mediciones del tanque de agua con distancias crecientes de la fuente a la superficie para reducir gradualmente la dosis por pulso, aumentando la eficiencia de recolección en el volumen sensible del detector como segundo paso. Las mediciones a diferentes dosis por pulso se comparan y utilizan para obtener valores de la eficiencia general de recolección en función de la dosis por pulso.

Los siguientes factores de corrección se calculan en función de estas eficiencias de recolección y se aplican a las mediciones de la cámara de ionización líquida para corregir el efecto de recombinación. Los resultados muestran que la recombinación de iones tiene efectos no despreciables en las mediciones simétricas cuando se abarca un amplio rango de dosis por pulso. El tamaño y la equivalencia tisular del volumen activo del detector son dos tejidos importantes cuando se mide un campo pequeño, lo que hace que este detector sea interesante de caracterizar, ya que presenta un volumen sensible muy pequeño lleno de un medio líquido.

Una ventaja de esta técnica es el posicionamiento preciso del cabezal de tratamiento que se mueve a lo largo del eje vertical, lo que nos permite estudiar la recombinación sin tener que cambiar toda la configuración como en Linux convencional. Para comenzar, coloque el tanque de agua debajo del cabezal de tratamiento lo más bajo posible, llene el tanque con agua. A continuación, alinee el tanque de agua con el LINAC para que sus lados verticales sean paralelos a los lados verticales de la cabeza y use el láser para asegurarse de que esté en la orientación correcta.

A continuación, verifique la orientación vertical del LINAC realizando mediciones de los perfiles X e Y a dos profundidades diferentes. Calcula la declinación de la viga y corrígela usando los ejes de rotación de la cabeza. A continuación, sustituya el colimador por el accesorio TER y coloque con precisión la cabeza a 78,5 centímetros SSD, de modo que la punta del accesorio apenas toque la superficie del agua.

A continuación, retire el TER y coloque el colimador de 60 milímetros en el cabezal de tratamiento. A continuación, coloque la cámara de ionización líquida o LIC en posición vertical con el eje de la cavidad cilíndrica paralelo a la dirección del haz. Utilice el láser para posicionar el LIC en el centro del haz en la dirección lateral.

A continuación, coloque una cámara de ionización llena de aire de 0,125 centímetros cúbicos o un IC junto al LIC para poder corregir la distancia de atenuación y los efectos de dispersión. Coloque la cámara a 1,5 centímetros por debajo del nivel del agua. Conecte el LIC y el suministro de alto voltaje al electrómetro y ajuste el voltaje a 800 voltios.

Conecte el IC A a otro electrómetro y ajuste el voltaje a 400 voltios. Luego espere una hora para que el sistema se estabilice. Realice mediciones de perfil en ambas direcciones transversales y corrija el cero del LIC para garantizar la precisión del posicionamiento lateral del detector.

En primer lugar, administre una dosis de preirradiación de 3000 unidades de monitor o MU para estabilizar la respuesta de LIC. A continuación, ponga a cero los TER. A continuación, realice una serie de adquisiciones de carga con el haz apagado para evaluar la corriente de fuga y la estabilidad.

A continuación, ponga el mando a distancia en modo cartesiano y realice un movimiento de 20 centímetros en la dirección Z para colocar el cabezal de tratamiento a 58,5 centímetros. SSD. A continuación, salga de la sala de tratamiento, cierre la puerta y programe una radiación de 100 mu en la consola del operador. Arranque ambos TER para administrar la dosis y anotar las cargas medidas por el LIC y el A IC.Repita el proceso 10 veces para evaluar las incertidumbres estadísticas.

Después de 10 mediciones, mueva el cabezal de tratamiento a 68,5 centímetros. SSD. A continuación, repita la irradiación cuando el cabezal se haya alejado más del tanque. La distancia entre los puntos de medición se puede aumentar a medida que la carga varía siguiendo la ley de la distancia inversa al cuadrado para cada distancia.

D, tome la relación de cada valor de LIC medido con el correspondiente valor de IC obtenido a la misma distancia. A continuación, trace las proporciones frente a la dosis por pulso y utilice un ajuste lineal para obtener la relación extrapolada a dosis cero por pulso. R cero, suponga que la eficiencia de recolección es igual a uno a cero miligramos por pulso y normalice todas las proporciones calculadas al valor extrapolado para obtener valores de F. Luego trace los valores de F contra los valores de la dosis por pulso para representar la evolución de la eficiencia de recolección.

Las barras de error se pueden calcular propagando las incertidumbres en las cargas LIC y A IC evaluadas a partir de las mediciones repetidas a cada distancia. Colección. Las eficiencias también se pueden obtener utilizando el método B calculado a partir de la siguiente relación, donde los parámetros se calculan a partir de las relaciones de carga en los diferentes SSD. La eficiencia de recolección F obtenida del método A se graficó contra la dosis por pulso, donde se puede observar una pérdida de señal del 2%.

Las barras de error muestran importantes incertidumbres inherentes al método A en las que se pueden reducir en gran medida con el uso del método B.La eficiencia general de recolección trazada contra la dosis por pulso calculada a partir del método B resulta más precisa y proporciona valores absolutos de F en comparación con los cálculos generados con el método A.Las desviaciones son pequeñas y la pérdida de señal es menor que con el método A.Esta figura muestra la dosis de profundidad relativa obtenida Corrección antes y después de la recombinación. Cuando las curvas se normalizan a una profundidad de 240 milímetros. Cuando los efectos de recombinación desaparecen, coinciden con que las correcciones compensan los efectos de recombinación en el área de acumulación donde los factores de corrección son los más altos, aludiendo a la precisión de los factores de corrección calculados, una validación del método de dos tasas de dosis Siguiendo este procedimiento.

Otros métodos, como el modelado de Montecarlo, se pueden utilizar para completar la caracterización de la cámara de ionización líquida e investigar otros factores, como los materiales del detector o los efectos sensibles del volumen.