Name: Dosimetria per lirradiazione cellulare mediante impianti a raggi X ortovolta (40-300 kV) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Scopri il protocollo di dosimetria per l'irradiazione cellulare con raggi X ortovoltaici. Questo metodo consente misurazioni precise della dose ricevuta dalle cellule, fondamentale per studi radiobiologici avanzati.

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1. Piattaforma di irradiazione e determinazione dei parametri di irradiazione
<ol><li>Utilizzare una piattaforma di irradiazione che fornisce raggi X a bassa e media energia. Determinare i parametri dell'esperimento per garantire la robustezza e la riproducibilità dell'esperimento radiobiologico: Alta tensione, Intensità, Filtrazione (inerente e aggiuntiva), Strato a metà valore (HVL), Energia effettiva, Rivelatore utilizzato per le misurazioni della dosimetria, Distanza del campione sorgente (SSD), Campo di irradiazione (forma, dimensione, geometria), Quantità dosimetrica, Metodo dosimetrico, Intensità di dose, Contenitore cellulare e Quantità di mezzi di coltura cellulare. Tutti i parametri utilizzati in questo protocollo sono riportati nella tabella 1.</li>
</ol>2. Indice di qualità del fascio: determinazione dello strato di mezzo valore
NOTA: L'HVL è definito come lo spessore di un attenuatore (di solito rame o alluminio) per ridurre l'intensità della trave di un fattore due rispetto al valore originale.
<ol><li>Impostare l'apparecchiatura (supporto, collimatore, diaframma, ionizzazione) all'interno dell'involucro di irradiazione seguendo le istruzioni della figura 1. Nessun materiale attenuatore viene utilizzato in questa fase.</li>
	<li>Assicurarsi che tutte le distanze riportate nella figura 1 siano corrette. Misurarli con un metro a nastro.</li>
	<li>Posizionare la camera di ionizzazione in posizione orizzontale. Per questo lavoro, abbiamo utilizzato una camera di ionizzazione cilindrica 31002 (equivalente a 31010) calibrata nel kerma dell'aria.</li>
	<li>Pre-irradiare la camera di ionizzazione per 5 minuti e misurare lo sfondo (questo passaggio può essere eseguito senza collimatore).</li>
	<li>Eseguire 10 misurazioni di 1 min ciascuna in modalità di raccolta della carica corrispondente alvalore grezzo M (in coulombs).</li>
	<li>Prendere la temperatura e la pressione con adeguate apparecchiature calibrate posizionate all'interno dell'involucro di irradiazione nel nostro caso (se non è possibile, posizionarlo vicino all'esperimento). Correggere la letturam grezza sull'elettrometro in base al fattore di correzione della temperatura e della pressione indicato come segue: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ01.jpg"> dove: T (°C) e P (hPa) sono rispettivamente la temperatura e la pressione effettive. Tref e Pref sono la temperatura e la pressione di riferimento quando la ionizzazione è stata calibrata dal laboratorio standard. La pressione e la temperatura devono essere misurate con strumenti calibrati. Il valore ottenuto in modalità carica è il valore medio di riferimento M (in coulombs). NOTA: Questo passaggio non è strettamente necessario per la misurazione HVL, ma è raccomandato.</li>
	<li>Posizionare un attenuatore di un certo spessore sopra il diaframma. Il set HVL è composto da fogli con diversi spessori (0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5 e 10 mm di rame) con una dimensione che consente di coprire l'intera trave (80 x 80 mm qui).</li>
	<li>Prendere una misura di 1 min (Mgrezzo corretto dal KT,P come descritto in precedenza).<ol>
<li>Se l'intensità di dose è divisa per un fattore 2 rispetto al valore iniziale, si trova il valore HVL. Effettuare 5 misurazioni di 1 minuto per stimare l'intensità media di dose.</li>
		<li>Se l'intensità di dose non è divisa per un fattore 2 rispetto al valore iniziale, aumentare o diminuire lo spessore dell'attenuatore e prendere un'altra misurazione. Regolare lo spessore dell'attenuatore in base alle esigenze.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Una volta trovato lo spessore dell'attenuatore che diminuisce l'intensità della trave di un fattore due, prendere 5 misurazioni di 1 min per confermare l'HVL. NOTA: Nella maggior parte dei casi, lo spessore esatto dell'attenuatore non può essere trovato dalle pellicole disponibili. In questo caso, procedere per bisezione e interpolare l'HVL.</li>
</ol>3. Valutazione del campo di irradiazione (nessuna stima della dose)
<ol><li>Posizionare una pellicola EBT3 sul supporto utilizzato per l'irradiazione.</li>
	<li>Irradiare questa pellicola per ottenere un campo di irradiazione ben marcato (almeno 2 Gy).</li>
	<li>Scansionare la pellicola EBT3 utilizzando uno scanner dedicato.</li>
	<li>Tracciate il profilo di dose utilizzando l'opzione Analizza (Image J) e quindi Traccia profilo (Plot Profile) (Figura 2).</li>
	<li>Determinare la dimensione dell'utilizzo del campo di irradiazione per l'irradiazione (area omogenea, escluse le regioni di penumbra, vedere figura 2).</li>
	<li>Fare segni sul supporto utilizzato per l'irradiazione per assicurarsi che il contenitore cellulare si trova nella posizione giusta. NOTA: In questa fase viene determinata la dimensione del campo di irradiazione e la dose non è stimata. La procedura completa per la lettura e l'analisi del film è fornita nella sezione 5. Inoltre, prendere margini per evitare errori dovuti al posizionamento del contenitore di celle.</li>
</ol>4. Misurazione dell'intensità di dose con camera di ionizzazione
<ol><li>Prendere il contenitore della cella e rompere una piccola parte sul lato o sul fondo (a seconda del particolare contenitore e della camera di ionizzazione utilizzata) per poter posizionare la camera di ionizzazioneall'interno (Figura 3,sezione superiore) o sotto(Figura 3, sezione inferiore) del contenitore. Gli esempi sono riportati nella figura 3 con diverse camere di ionizzazione (cilindriche o parallele piane) e contenitori di celle. In questo caso è stato utilizzato un pallone T25(Figura 3, scatola rossa). NOTA: un ferro da saldare o bisturi riscaldato è una buona alternativa per fare fori in articoli di plastica</li>
	<li>Posizionare il contenitore all'interno dell'involucro sul supporto utilizzato per l'irradiazione (lastra di carbonio qui).</li>
	<li>Posizionare la camera di ionizzazione nel contenitore (Figura 3, casella rossa), nella posizione corretta e collegarla all'elettrometro.</li>
	<li>Assicurarsi che tutti i parametri di irradiazione elencati nella sezione 1 siano corretti (alta tensione, intensità, filtrazioni aggiuntive, distanza del campione sorgente, ecc.).</li>
	<li>Pre-irradiare la camera di ionizzazione per 5 minuti ed eseguire l'azzeramento dell'elettrometro.</li>
	<li>Effettuare 10 misurazioni di 1 min per determinare l'intensità media di dose nel kerma dell'aria (Gy.min-1). Calcolare la determinazione dell'intensità di dosenell'aria K come segue: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ02.jpg"> dove M è la lettura del dosimetro corretta per temperatura, pressione, effetto polarità, ricombinazione ionica e calibrazione elettrometrica. NKair e Kqsono i fattori di calibrazione e correzione per la qualità delle radiazioni, i cui valori sono specifici di ogni camera di ionizzazione.</li>
</ol>5. Misurazione dell'attenuazione e dello scattering dei mezzi di coltura cellulare
NOTA: Maneggiare pellicole EBT3 con guanti durante tutta la procedura.
<ol><li>Preparazione dell'esperimento<ol>
<li>Tagliare piccoli pezzi di pellicole EBT3 almeno 24 ore prima dell'irradiazione.</li>
		<li>Determinare la dimensione delle pellicole in funzione del contenitore di cellule utilizzato per esperimenti di radiobiologia (4 x 4 cm per un pallone T25, ad esempio). Tagliare due serie di pellicole radiocromache: un insieme per le curve di taratura composto da tre pezzi di pellicola radiocromatica EBT3 per dose o punto di tempo (nove punti in totale per questo lavoro); e un insieme per la quantificazione dell'attenuazione dei mezzi di coltura cellulare, anche tre pezzi per punto.</li>
		<li>Numera tutti i film per l'identificazione (angolo in alto a destra qui) e scansionali nella stessa posizione sullo scanner.</li>
		<li>Tenere i film lontani dalla luce.</li>
		<li>Preparare il contenitore di celle utilizzato per le misurazioni della pellicola EBT3 e, se necessario, tagliare una parte per inserire la pellicola all'interno (un esempio con un T25 è riportato nella figura 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Stima dell'intensità di dose<ol>
<li>Misurare l'intensità di dose per la configurazione descritta nella sezione precedente.</li>
		<li>Mantenere questa configurazione in posizione per l'irradiazione delle pellicole radiocromiche EBT3 e utilizzare lo stesso tipo di contenitore di cellule.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Costruzione della curva di taratura<ol>
<li>Prendi le pellicole EBT3 pretata per la curva di calibrazione.</li>
		<li>Non irradiare tre pezzi (0 Gy).</li>
		<li>Posizionare il primo film all'interno del contenitore di celle, nella stessa configurazione dell'irradiazione cellulare.</li>
		<li>Irradiarlo per ottenere i primi punti di dose.</li>
		<li>Ripetere questa operazione per ottenere tre pezzi di pellicole EBT3 irradiate con la stessa dose.</li>
		<li>Eseguire questa funzione per ciascun punto di dose (nove punti dose in questo lavoro (0, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 2,5 e 3 Gy) come illustrato nella figura 5).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Valutazione dell'attenuazione dei mezzi di coltura cellulare e dello scattering.<ol>
<li>Scegliere lo stesso tempo di irradiazione per tutte le irradiazioni (60 s, ad esempio).</li>
		<li>Irradiare tre pezzi di pellicole EBT3 nel contenitore senza acqua.</li>
		<li>Irradiare tre pezzi di pellicole EBT3 nel contenitore con acqua come segue.<ol>
<li>Posizionare il film all'interno del contenitore.</li>
			<li>Riempire il contenitore con l'esatta quantità di acqua per rappresentare il supporto di coltura cellulare (5 mL qui). Utilizzare piccoli pezzi di nastro se le pellicole non rimangono sommerse correttamente.</li>
			<li>Posizionare il contenitore della cella all'interno dell'involucro e assicurarsi che la pellicola sia immersa correttamente.</li>
			<li>Una volta completata l'irradiazione, prendere le pellicole EBT3, asciugarle con carta assorbente e conservarle lontano dalla luce.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Lettura di pellicole radiocromache EBT3
<ol><li>Leggere le pellicole EBT3 almeno 24 ore dopo l'irradiazione.</li>
	<li>Scansiona i film su uno scanner dedicato.</li>
	<li>Impostare i parametri dello scanner come: formato tiff rosso-verde-blu a 48 bit, 150 dpi in modalità di trasmissione e nessuna correzione dell'immagine.</li>
	<li>Eseguire un riscaldamento dello scanner come segue.<ol>
<li>Posizionare una pellicola non irradiata sullo scanner.</li>
		<li>Avviare un'anteprima della scansione.</li>
		<li>Avvia un timer e attendi 30 s.</li>
		<li>Avviare la scansione.</li>
		<li>Alla fine della scansione, avviare un timer e attendere 90 s.</li>
		<li>Allo stesso tempo, registra la scansione, apri l'immagine con ImageJ, traccia un ROI quadrato (sempre della stessa dimensione e nella stessa posizione) e prendi una misurazione del livello medio di pixel rossi dell'area.</li>
		<li>Alla fine degli anni '90, ripetere la procedura dal passaggio 2 (senza toccare la pellicola all'interno dello scanner).</li>
		<li>Ripetere questo problema almeno 30 volte per riscaldare e stabilizzare lo scanner (nessuna variazione del livello medio di pixel rossi dell'area selezionata sulle pellicole non irradiate). Se lo scanner, o cioè il valore medio dei pixel rossi, non è stabilizzato, continuare la procedura.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Scansione dei film EBT3<ol>
<li>Posizionare il primo film al centro del letto dello scanner. Delimitare un'area per posizionare sempre il film nello stesso punto e nello stesso orientamento.</li>
		<li>Avviare un'anteprima della scansione.</li>
		<li>Avvia un timer e attendi 30 s.</li>
		<li>Avviare la scansione.</li>
		<li>Alla fine della scansione, avviare un timer e attendere 90 s. Durante questi anni '90 cambiare il film EBT3. NOTA: Un'analisi delle pellicole radiocromache EBT3 è stata eseguita utilizzando un programma C ++ auto-programmato. È possibile utilizzare diversi metodi per l'analisi della pellicola EBT3, ad esempio il metodo del canale rosso o il metodoa tre canali 14,15. In questo caso, abbiamo usato il metodo del canale rosso senza sottrazione di fondo, e le immagini sono state convertite in densità ottiche e quindi alla dose utilizzando il nostro programma. Poiché questo metodo è già ben definito, il nostro programma C ++ non è stato incluso qui. Inoltre, il softwarededicato 16 può essere utilizzato anche per l'analisi della pellicola EBT3.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. Determinazione dell'intensità di dose a livello del monostrato cellulare
<ol><li>Convertire l'intensità media di dose ottenuta con la camera di ionizzazione corretta dall'attenuazione e dallo scattering del mezzo di coltura cellulare (K) nel kerma dell'acqua utilizzando il rapporto tra il coefficiente medio di assorbimento di energia di massa per l'acqua e l'aria valutato sullo spettro di fluenza fotone (μen/ρ). <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ03.jpg"> Un software dedicato17 è stato utilizzato per calcolare lo spettro di energia dei fotoni nell'aria senza fantasma, e abbiamo usato la tabellaNIST 18 per calcolare il coefficiente medio di assorbimento dell'energia di massa.</li>
</ol>

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<li>Zoetelief, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+X-ray+dosimetry+in+radiobiology%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Protocol for X-ray dosimetry in radiobiology.</a> International Journal of Radiation Biology. 77 (7), 817-835 (2001).</li>
<li>Zoetelief, J., Jansen, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calculated+energy+response+correction+factors+for+LiF+thermoluminescent+dosemeters+employed+in+the+seventh+EULEP+dosimetry+intercomparison%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Calculated energy response correction factors for LiF thermoluminescent dosemeters employed in the seventh EULEP dosimetry intercomparison.</a> Physics in Medicine and Biology. 42 (8), 1491-1504 (1997).</li>
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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo lavoro presenta il protocollo utilizzato e implementato per le irradiazioni cellulari utilizzando un impianto a raggi X a bassa energia. Al giorno d'oggi, molti esperimenti di radiobiologia vengono eseguiti con questo tipo di irradiatore in quanto sono facili da usare, convenienti e con pochissimi vincoli di radioprotezione, rispetto alla fonte di cobalto per esempio. Sebbene queste configurazioni abbiano molti vantaggi, in quanto utilizzano una fonte di energia a basso raggio X, una modifica di un solo parametro ...

L'obiettivo della radiobiologia è quello di stabilire collegamenti tra la dose erogata e gli effetti biologici; la dosimetria è un aspetto cruciale nella progettazione di esperimenti radiobiologici. Da oltre 30 anni si sottolinea l'importanza delle norme dosimetriche e dell'armonizzazione delle pratiche1,2,3,4,5. Per stabilire un riferimento all'intensità di dose, esistonodiversi protocolli 6,7,8,9,10; tuttavia, come dimostrato da Peixoto e Andreo11 , possono esserci differenze fino al 7% a seconda della quantità dosimetrica utilizzata per la determinazione dell'intensità di dose. Inoltre, anche se esistono protocolli, a volte è difficile sapere quale protocollo sia il più adatto per una particolare applicazione, se presente, perché l'intensità di dose per le cellule dipende da parametri come il contenitore cellulare, la quantità di mezzi di coltura cellulare o la qualità del fascio, per esempio. Anche la dispersione e il backscattering per questo tipo di irradiazione sono un parametro molto importante da prendere in considerazione. Infatti, per i raggi X a bassa e media energia, nel protocollo di riferimento AAPM TG-6110, la dose assorbita nell'acqua viene misurata sulla superficie di un fantasma d'acqua. Tenendo conto delle condizioni molto specifiche di irradiazione cellulare, il piccolo volume di mezzi di coltura cellulare circondati dall'aria è più vicino alle condizioni del kerma rispetto a quelle definite per una dose assorbita con un grande fantasma equivalente all'acqua come nel protocollo TG-61. Pertanto, abbiamo scelto di utilizzare il kerma in acqua come quantità dosimetrica come riferimento piuttosto che la dose assorbita nell'acqua. Pertanto, proponiamo un nuovo approccio per fornire una migliore determinazione della dose effettiva erogata alle cellule.
Inoltre, un altro aspetto cruciale per gli studi radiobiologici è la completa comunicazione dei metodi e dei protocolli utilizzati per l'irradiazione per poter riprodurre, interpretare e confrontare i risultati sperimentali. Nel 2016, Pedersen etal. Un recente studio più ampio condotto da Draeger e altri13 ha evidenziato che, anche se sono riportati alcuni parametri dosimetrici come la dose, l'energia o il tipo di sorgente, manca gran parte dei parametri fisici e dosimetrici essenziali per replicare correttamente le condizioni di irradiazione. Questa rassegna su larga scala, di oltre 1.000 pubblicazioni riguardanti gli ultimi 20 anni, mostra una significativa mancanza di segnalazione delle condizioni fisiche e dosimetriche negli studi radiobiologici. Pertanto, una descrizione completa del protocollo e del metodo utilizzato negli studi radiobiologici è obbligatoria per avere esperimenti robusti e riproducibili.
Tenendo conto di questi diversi aspetti, per gli esperimenti radiobiologici effettuati presso l'IRSN (Istituto per la protezione dalle radiazioni e la sicurezza nucleare), è stato attuato un rigoroso protocollo per le irradiazioni cellulari in un impianto di ortotensione. Questo protocollo di dosimetria è stato progettato per simulare il più possibile le condizioni reali di irradiazione cellulare e quindi per determinare la dose effettiva erogata alle cellule. A tal fine, vengono elencati tutti i parametri di irradiazione e l'indice di qualità del fascio è stato valutato misurando lo strato di mezzo valore (HVL) per il quale sono stati effettuati alcuni adattamenti in quanto non è possibile seguire le raccomandazioni standard delprotocollo AAPM 10. La misurazione dell'intensità di dose assoluta è stata quindi eseguita con la camera di ionizzazione all'interno del contenitore cellulare utilizzato per le irradiazioni cellulari, e l'attenuazione e la dispersione del supporto di coltura cellulare sono state quantificate anche con pellicole radiocromatiche EBT3. Poiché la modifica di un solo parametro del protocollo può influire in modo significativo sulla stima della dose, viene eseguita una dosimetria dedicata per ogni configurazione di irradiazione cellulare. Inoltre, il valore HVL deve essere calcolato per ogni combinazione tensione-filtro. In questo lavoro attuale vengono utilizzate una tensione di 220 kV, un'intensità di 3 mA e una filtrazione intrinseca e aggiuntiva di 0,8 mm e 0,15 mm di berillio e rame. La configurazione di irradiazione cellulare scelta si trova su un pallone T25, in cui le cellule sono state irradiate con 5 ml di mezzi di coltura cellulare.

<table><tbody><tr><td>31010 camera di ionizzazione</td><td>PTW</td><td>ionizzazione Radiazioni, Rivelatori compreso il codice di condotta, catalogo 2019/2020, pagina 14</td><td>https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/DETECTORS_Cat_en_16522900_12/blaetterkatalog/index.html?startpage=1#page_14</td></tr><tr><td>Pellicole radiocromiche EBT3</td><td></td><td>Meditest richiesta preventivo</td><td>https://www.meditest.fr/produit/ebt3-8x10/</td></tr> <tr><td>elettrometro UNIDOSEwebline</td><td>Catalogo online PTW</td><td>, richiesta preventivo</td><td>https://www.ptwdosimetry.com/en/products/unidos-webline/?type=3451&downloadfile=1593&amp; cHash= 6096ddc2949f8bafe5d556e931e6c865</td></tr><tr><td>Materiale HVL (filtro, diaframma)</td><td>Catalogo online PTW</td><td>, pagina 70, richiesta preventivo</td><td>lamine di spessore: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5 e 10 mm di rame, https://www.ptwdosimetry.com/fileadmin/user_upload/Online_Catalog/Radiation_Medicine_Cat_en_ 58721100_11/blaetterkatalog/index.html#page_70</td></tr><tr><td>scanner per pellicole radiocromiche</td><td>Epson</td> richiesta <td>preventivo</td><td>Epson V700, seiko Epson corporation, Suwa, Giappone</td></tr> misure <tr>di<td>temperatura e pressione, Lufft OPUS20</td><td>richiesta</td><td>preventivo</td><td>https://www.lufft.com/products/in-room-measurements-291/opus-20-thip-1983/</td></tr></tbody></table>

dosimetria per l'irradiazione cellulare mediante impianti a raggi x ortovolta (40-300 kv)

Dosimetry for Cell Irradiation using Orthovoltage (40-300 kV) X-Ray Facilities

L'importanza dei protocolli e delle norme dosimetriche per gli studi radiobiologici è evidente. Sono stati proposti diversi protocolli per la determinazione della dose utilizzando impianti a raggi X a bassa energia, ma a seconda delle configurazioni di irradiazione, dei campioni, dei materiali o della qualità del fascio, a volte è difficile sapere quale protocollo sia il più appropriato da utilizzare. Proponiamo pertanto un protocollo di dosimetria per le irradiazioni cellulari che utilizzano impianti a raggi X a bassa energia. Lo scopo di questo metodo è quello di eseguire la stima della dose a livello del monostrato cellulare per renderlo il più vicino possibile alle reali condizioni di irradiazione cellulare. Le diverse fasi del protocollo sono le seguenti: determinazione dei parametri di irradiazione (alta tensione, intensità, contenitore cellulare, ecc.), determinazione dell'indice di qualità del fascio (coppia di strati ad alta tensione-mezzo valore), misurazione dell'intensità di dose con camera di ionizzazione calibrata in condizioni di kerma dell'aria, quantificazione dell'attenuazione e dello scattering del mezzo di coltura cellulare con pellicole radiocromiche EBT3 e determinazione dell'intensità di dose a livello cellulare. Questa metodologia deve essere eseguita per ogni nuova configurazione di irradiazione cellulare in quanto la modifica di un solo parametro può avere un forte impatto sulla deposizione di dose reale a livello del monostrato cellulare, in particolare coinvolgendo raggi X a bassa energia.

In questo lavoro abbiamo utilizzato una piattaforma dedicata all'irradiazione di piccoli animali19; tuttavia, questa piattaforma può essere utilizzata per irradiare altri tipi di campioni come le cellule. La sorgente di irradiazione è un tubo variano a raggi X (NDI-225-22) con una filtrazione intrinseca di 0,8 mm di berillio, una grande dimensione sportiva focale di 3 mm, un intervallo di alta tensione di circa 30-225 kV e un'intensità massima di 30 mA.
I parametri util...

Questo documento descrive un nuovo protocollo di dosimetria per le irradiazioni cellulari che utilizzano apparecchiature a raggi X a bassa energia. Le misurazioni vengono eseguite in condizioni che simulano il più possibile condizioni reali di irradiazione cellulare.

Dosimetria per l'irradiazione cellulare mediante impianti a raggi X ortovolta (40-300 kV)

The importance of dosimetry protocols and standards for radiobiological studies is self-evident. Several protocols have been proposed for dose ...

Questo protocollo è stato messo a punto per consentire di effettuare misurazioni dosimetriche il più vicino possibile alle condizioni reali di irradiazione cellulare per studi radiobiologici. Con questo protocollo, possiamo determinare la dose esatta ricevuta dalle cellule rendendola applicabile a molte strutture a raggi X e possiamo prendere in considerazione tutti i parametri e tradurre in dosimetria. Tutti i parametri di irradiazione devono essere impostati a monte per consentire un'acquisizione ottimale della misurazione dosimetrica che richiede una stretta collaborazione tra fisici e radiobiologo.Per effettuare una valutazione del campo di irradiazione, posizionare una pellicola dosimetrica auto-in via di sviluppo sul supporto utilizzato per l'irradiazione e irradiare il film con almeno due grigi per ottenere un campo di irradiazione ben marcato. Scansionare la pellicola dosimetrica auto-sviluppando utilizzando uno scanner dedicato e utilizzare il profilo di analisi e trama per tracciare il profilo di dose in ImageJ. Quindi, contrassegnare la superficie di supporto dell'irradiazione per assicurarsi che il contenitore della cella venga posizionato nella posizione corretta.Per eseguire una misurazione dell'intensità di dose, posizionare un contenitore di cellule modificate nell'involucro di supporto per l'irradiazione e posizionare la camera di ionizzazione nel contenitore nella posizione corretta in base ai segni effettuati sulla superficie di supporto. Verificare che tutti i parametri di irradiazione siano stati opportunamente impostati e preirradiare la camera di ionizzazione per cinque minuti. Azzerare l'elettrometro e ottenere 10 misurazioni di un minuto.Quindi, utilizzare la formula per determinare l'intensità di dose media nel kerma dell'aria. Numera tutti i film per la loro identificazione a valle. Almeno 24 ore prima dell'irradiazione, tagliare pezzi di pellicola dosimetrica auto-developing in base alle dimensioni del contenitore cellulare.Per costruire una curva di taratura, mettere da parte tre pezzi di pellicola per i comandi non irradiati e posizionare la prima pellicola all'interno del contenitore cellulare. Quindi, irradiare il film per ottenere il primo punto di dose. Quando tutte le pellicole sono state irradiate in triplice copia alle dosi selezionate appropriate, è possibile generare una curva di taratura.Per misurare l'attenuazione e la dispersione del mezzo di coltura cellulare, selezionare lo stesso tempo di irradiazione per tutte le irradiazioni e irradiare tre pezzi di pellicole dosimetriche auto-developing nel contenitore senza acqua. Quindi, posizionare un singolo pezzo di pellicola nel contenitore e riempire il contenitore con lo stesso volume d'acqua del volume di mezzo che verrà irradiato. Utilizzando piccoli pezzi di nastro, se necessario, posizionare il contenitore all'interno dell'involucro.Una volta completata l'irradiazione, asciugare le pellicole con carta assorbente e conservare le pellicole protette dalla luce. 24 ore dopo la loro irradiazione, sullo scanner, impostare il formato TIFF su blu rosso verde a 48 bit e la modalità di trasmissione su 150 punti per pollice e non selezionare alcuna correzione dell'immagine. Per riscaldare lo scanner, posizionare una pellicola non irradiata sullo scanner e avviare un'anteprima della scansione.Alla fine dell'anteprima, avviare un timer e attendere 30 secondi prima di iniziare la scansione. Alla fine della scansione, avviare un timer di 90 secondi. Allo stesso tempo, registra la scansione e apri l'immagine in ImageJ.Traccia un'area quadrata di interesse all'interno della scansione e misura il livello medio di pixel rossi dell'area. Alla fine dei 90 secondi, ripetere l'anteprima della scansione almeno 30 volte per riscaldare e stabilizzare lo scanner. Una volta stabilizzato lo scanner, posizionare una pellicola al centro del letto dello scanner e avviare un'anteprima della scansione.Attendere 30 secondi prima di iniziare la scansione. Al termine della scansione, attendere 90 secondi prima di iniziare la scansione successiva. Sono state quindi eseguite misurazioni per stimare lo spessore dell'attenuatore e sono stati testati i diversi spessori dell'attenuatore per trovare lo spessore che ha ridotto l'intensità del fascio di un fattore due.Quando questo spessore è stato determinato, sono state effettuate cinque misurazioni per valutare il valore medio di mRAW corretto dal fattore di correzione della temperatura e della pressione. Per questa configurazione è stato trovato uno strato di mezzo valore di 0,667 millimetri di rame. In questa analisi rappresentativa, una pellicola dosimetrica auto-in via di sviluppo è stata irradiata per determinare la superficie su cui il campo di irradiazione è omogeneo, consentendo il corretto posizionamento del contenitore cellulare.Per determinare la dose esatta per le cellule, l'intensità di dose misurata di kerma dell'aria è stata convertita in karma d'acqua utilizzando il rapporto tra il coefficiente medio di assorbimento di energia di massa per l'acqua e l'aria valutato sullo spettro di fluenza fotona, che per questa analisi è stato determinato essere 0,659 grigi al minuto. In questa analisi di attenuazione e dispersione del mezzo di coltura cellulare, le pellicole radiocromiche dosimetriche auto-developing sono state calibrate per la prima volta tra zero e tre grigi con 0,25 passi grigi tra zero e uno grigio e 0,5 passi grigi tra uno e tre grigi. I punti di dose sono stati quindi dotati di una curva polinomiale di quarto grado.Qui, si può osservare una tabella rappresentativa utilizzata per la misurazione giornaliera. Assicurarsi che tutti i parametri di configurazione siano rispettati, che la frequenza di applicazione sia misurata all'interno del contenitore di celle destro e che l'influenza del supporto di coltura cellulare sia valutata. Esistono diversi protocolli per stabilire una misurazione di riferimento della dose.Il punto chiave è selezionare il protocollo appropriato per un'applicazione specifica, specialmente quando si utilizzano strutture a raggi-X basse.

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