Name: Dosimetrie voor celbestraling met orthovoltage (40-300 kV) röntgenfaciliteiten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-02-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: Leer een nieuw dosimetrieprotocol voor celbestraling met orthovoltage röntgenstraling. Deze methode gebruikt zelfontwikkelende films en ionisatiekamers voor nauwkeurige dosisbepaling in radiobiologisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Bestralingsplatform en bepaling van bestralingsparameters
<ol><li>Gebruik een bestralingsplatform dat röntgenstralen met lage tot gemiddelde energie levert. Bepaal de parameters van het experiment om de robuustheid en reproduceerbaarheid van het radiobiologische experiment te garanderen: Hoogspanning, Intensiteit, Filtratie (inherent en aanvullend), Halve waardelaag (HVL), Effectieve energie, Detector gebruikt voor dosimetriemetingen, Bronmonsterafstand (SSD), Bestralingsveld (vorm, grootte, geometrie), Dosimetriehoeveelheid, Dosimetriemethode, Dosissnelheid, Celcontainer en Hoeveelheid celkweekmedia. Alle parameters die in dit protocol worden gebruikt, zijn opgenomen in tabel 1.</li>
</ol>2. Balkkwaliteitsindex: bepaling van de halve waardelaag
OPMERKING: De HVL wordt gedefinieerd als de dikte van een verzwakker (meestal koper of aluminium) om de intensiteit van de balk met een factor twee te verminderen in vergelijking met de oorspronkelijke waarde.
<ol><li>Stel de apparatuur (steun, collimator, membraan, ionisatie) in de bestralingsbehuizing in door de instructies in figuur 1 op te volgen. Bij deze stap wordt geen verzwakkermateriaal gebruikt.</li>
	<li>Zorg ervoor dat alle in figuur 1 gerapporteerde afstanden correct zijn. Meet deze met een meetlint.</li>
	<li>Plaats de ionisatiekamer in de horizontale positie. Voor dit werk gebruikten we een 31002 (equivalent aan 31010) cilindrische ionisatiekamer gekalibreerd in luchtkerma.</li>
	<li>Bestraal de ionisatiekamer gedurende 5 minuten en meet de achtergrond (deze stap kan zonder collimator worden uitgevoerd).</li>
	<li>Voer 10 metingen uit van elk 1 min in charge collection mode die overeenkomt met de Mraw waarde (in coulombs).</li>
	<li>Neem in ons geval de temperatuur en druk met geschikte gekalibreerde apparatuur in de bestralingsbehuizing (als dit niet mogelijk is, plaats deze dan in de buurt van het experiment). Corrigeer deM-ruwe aflezing op de elektrometer met de temperatuur- en drukcorrectiefactor die als volgt wordt gegeven: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ01.jpg"> waarbij: T (°C) en P (hPa) respectievelijk de werkelijke temperatuur en druk zijn. Tref en Pref zijn de referentietemperatuur en druk toen de ionisatie werd gekalibreerd door het standaardlaboratorium. De druk en temperatuur moeten worden gemeten met gekalibreerde instrumenten. De verkregen waarde in de laadmodus is de gemiddelde referentiewaarde M (in coulombs). OPMERKING: Deze stap is niet strikt noodzakelijk voor HVL-meting, maar wordt aanbevolen.</li>
	<li>Plaats een verzwakker van bepaalde dikte boven het membraan. De HVL set bestaat uit folies met verschillende diktes (0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5 en 10 mm koper) met een afmeting waarmee de gehele balk bedekt kan worden (80 x 80 mm hier).</li>
	<li>Neem een meting van 1 min (Mraw gecorrigeerd door de KT,P zoals eerder beschreven).<ol>
<li>Als de dosissnelheid wordt gedeeld door een factor 2 ten opzichte van de startwaarde, wordt de HVL-waarde gevonden. Neem 5 metingen van 1 minuut om de gemiddelde dosissnelheid te schatten.</li>
		<li>Als de dosissnelheid niet wordt gedeeld door een factor 2 ten opzichte van de startwaarde, verhoogt of verlaagt u de dikte van de verzwakker en voert u een andere meting uit. Pas indien nodig de dikte van de verzwakker aan.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Zodra de dikte van de verzwakker die de intensiteit van de bundel met een factor twee vermindert, is gevonden, neemt u 5 metingen van 1 minuut om de HVL te bevestigen. OPMERKING: In de meeste gevallen is de exacte dikte van de verzwakker niet te vinden aan de beschikbare folies. Ga in dit geval te werk door bisection en interpoleer de HVL.</li>
</ol>3. Evaluatie van het bestralingsveld (geen dosisschatting)
<ol><li>Plaats een EBT3-film op de steun die wordt gebruikt voor bestraling.</li>
	<li>Bestraal deze film om een goed gemarkeerd bestralingsveld (ten minste 2 Gy) te verkrijgen.</li>
	<li>Scan de EBT3-film met behulp van een speciale scanner.</li>
	<li>Plot het dosisprofiel met afbeelding J met behulp van de optie Profiel analyseren en vervolgens plotten (figuur 2).</li>
	<li>Bepaal de grootte van het bestralingsveldgebruik voor bestraling (homogeen gebied, met uitzondering van penumbragebieden, zie figuur 2).</li>
	<li>Maak markeringen op de steun die wordt gebruikt voor bestraling om ervoor te zorgen dat de celcontainer zich in de juiste positie bevindt. OPMERKING: In deze stap wordt de grootte van het bestralingsveld bepaald en wordt de dosis niet geschat. De volledige procedure voor het lezen en analyseren van films is opgenomen in rubriek 5. Neem ook marges om fouten als gevolg van de positionering van de celcontainer te voorkomen.</li>
</ol>4. Dosissnelheidsmeting met ionisatiekamer
<ol><li>Neem de celcontainer en breek een klein deel aan de zijkant of aan de onderkant (afhankelijk van de gebruikte container en ionisatiekamer) om de ionisatiekamer in(figuur 3,bovenste gedeelte) of onder(figuur 3,onderste sectie) van de container te kunnen plaatsen. De voorbeelden worden gegeven in figuur 3 met verschillende ionisatiekamers (cilindrisch of vlak parallel) en celcontainers. In dit geval werd een T25-kolf gebruikt(figuur 3,rode doos). OPMERKING: een soldeerbout of verwarmde scalpel is een goed alternatief om gaten te maken in plastic waren</li>
	<li>Plaats de container in de behuizing op de steun die wordt gebruikt voor bestraling (koolstofplaat hier).</li>
	<li>Plaats de ionisatiekamer in de container(afbeelding 3,rode doos), in de juiste positie en sluit deze aan op de elektrometer.</li>
	<li>Zorg ervoor dat alle in punt 1 vermelde bestralingsparameters correct zijn (hoogspanning, intensiteit, extra filtraties, bronmonsterafstand, enz.).</li>
	<li>Bestraal de ionisatiekamer gedurende 5 minuten en voer de nuling van de elektrometer uit.</li>
	<li>Neem 10 metingen van 1 min om de gemiddelde dosis in luchtkerma te bepalen (Gy.min-1). Bereken de bepaling van de dosis inK-lucht als volgt: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ02.jpg"> waarbij M de aflezing is van de dosimeter gecorrigeerd door temperatuur, druk, polariteitseffect, ionenrecombinatie en elektrometerkalibratie. NKair en Kq zijn de kalibratie- en correctiefactoren voor de stralingskwaliteit, waarvan de waarden specifiek zijn voor elke ionisatiekamer.</li>
</ol>5. Meting van de demping en verstrooiing van celkweekmedia
OPMERKING: Behandel EBT3-films met handschoenen tijdens de hele procedure.
<ol><li>Voorbereiding van het experiment<ol>
<li>Snijd kleine stukjes EBT3-films ten minste 24 uur voor de bestraling.</li>
		<li>Bepaal de grootte van de films als functie van de celcontainer die wordt gebruikt voor radiobiologische experimenten (bijvoorbeeld 4 x 4 cm voor een T25-kolf). Snijd twee sets radiochrome films: één set voor de kalibratiecurven die bestaat uit drie stukken EBT3-radiochrome film naar dosis of tijdspunt (in totaal negen punten voor dit werk); en één reeks voor de kwantificering van de demping van de celkweekmedia, ook drie stukken per punt.</li>
		<li>Nummer alle films voor identificatie (rechtsboven hier) en scan ze op dezelfde positie op de scanner.</li>
		<li>Houd de films uit de buurt van licht.</li>
		<li>Bereid de celcontainer voor die wordt gebruikt voor de EBT3-filmmetingen en snijd indien nodig een deel om de film erin te plaatsen (een voorbeeld met een T25 is te zien in figuur 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Schatting van de dosissnelheid<ol>
<li>Meet de dosissnelheid voor de configuratie zoals beschreven in de vorige sectie.</li>
		<li>Houd deze configuratie op zijn plaats voor de bestraling van de EBT3-radiochrome films en gebruik hetzelfde type celcontainer.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Constructie van de kalibratiecurve<ol>
<li>Neem de voorgesneden EBT3-films voor de kalibratiecurve.</li>
		<li>Bestraal geen drie stukken (0 Gy).</li>
		<li>Plaats de eerste film in de celcontainer, in dezelfde configuratie als bij celbestraling.</li>
		<li>Bestraal het om de eerste dosispunten te verkrijgen.</li>
		<li>Herhaal deze handeling om drie stukken EBT3-films te verkrijgen die met dezelfde dosis zijn bestraald.</li>
		<li>Voer dit uit voor elk dosispunt (negen dosispunten in dit werk (0, 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 2,5 en 3 Gy) zoals geïllustreerd in figuur 5).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Evaluatie van de verzwakking van celkweekmedia en verstrooiing.<ol>
<li>Kies voor alle bestralingen dezelfde bestralingstijd (bijvoorbeeld 60 s).</li>
		<li>Bestraal drie stukken EBT3-folies in de container zonder water.</li>
		<li>Bestraal drie stukken EBT3-folies in de container als volgt met water.<ol>
<li>Plaats de film in de container.</li>
			<li>Vul de container met de exacte hoeveelheid water om de celkweekmedia weer te geven (5 ml hier). Gebruik kleine stukjes tape als de folies niet goed onder water blijven.</li>
			<li>Plaats de celcontainer in de behuizing en zorg ervoor dat de film correct is ondergedompeld.</li>
			<li>Wanneer de bestraling is voltooid, neemt u de EBT3-films, droogt u ze af met absorberend papier en bewaart u ze uit de buurt van licht.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Lezen van EBT3 radiochromische films
<ol><li>Lees EBT3-films ten minste 24 uur na bestraling.</li>
	<li>Scan de films op een speciale scanner.</li>
	<li>Stel de scannerparameters in als: 48-bits rood-groen-blauwe tiff-indeling, 150 dpi in transmissiemodus en geen beeldcorrectie.</li>
	<li>Voer de scanner als volgt op.<ol>
<li>Plaats een niet-bestraalde film op de scanner.</li>
		<li>Start een voorbeeld van de scan.</li>
		<li>Start een timer en wacht 30 s.</li>
		<li>Start de scan.</li>
		<li>Start aan het einde van de scan een timer en wacht 90 s.</li>
		<li>Registreer tegelijkertijd de scan, open de afbeelding met ImageJ, traceer een vierkante ROI (altijd dezelfde grootte en in dezelfde positie) en meet het gemiddelde rode pixelniveau van het gebied.</li>
		<li>Herhaal aan het einde van de 90 s de procedure vanaf stap 2 (zonder de film in de scanner aan te raken).</li>
		<li>Herhaal dit ten minste 30 keer om de scanner op te warmen en te stabiliseren (geen variaties in het gemiddelde rode pixelniveau van het gebied dat is geselecteerd op de niet-bestraalde films). Als de scanner, d.w.z. de gemiddelde rode pixelwaarde, niet is gestabiliseerd, gaat u verder met de procedure.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Scannen van de EBT3-films<ol>
<li>Plaats de eerste film in het midden van het scannerbed. Een gebied afbakenen om de film altijd op dezelfde plaats en in dezelfde richting te plaatsen.</li>
		<li>Start een voorbeeld van de scan.</li>
		<li>Start een timer en wacht 30 s.</li>
		<li>Start de scan.</li>
		<li>Start aan het einde van de scan een timer en wacht 90 s. Tijdens deze jaren '90verandering de film EBT3. OPMERKING: Een analyse van de EBT3 radiochromische films werd uitgevoerd met behulp van een zelfgeprogrammeerd C++ programma. Voor de EBT3-filmanalyse kunnen verschillende methoden worden gebruikt, zoals de rode-kanaalmethode of de driekanaalsmethode14,15. In dit geval hebben we de rode kanaalmethode gebruikt zonder achtergrondaftrekking en werden de afbeeldingen geconverteerd naar optische dichtheden en vervolgens naar de dosis met behulp van ons programma. Omdat deze methode al goed gedefinieerd is, is ons C++ programma hier niet opgenomen. Bovendien kan speciale software16 ook worden gebruikt voor EBT3-filmanalyse.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. Bepaling van de dosissnelheid op het niveau van de celmonolaag
<ol><li>Zet de gemiddelde dosissnelheid verkregen met de ionisatiekamer gecorrigeerd door de demping en verstrooiing van de celkweekmedia (K) om in de waterkerma met behulp van de verhouding van de gemiddelde massa-energieabsorptiecoëfficiënt voor water naar lucht die wordt geëvalueerd over het fotonfluentiespectrum (μen/ρ). <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/61645/61645equ03.jpg"> Een speciale software17 werd gebruikt om het fotonenergiespectrum in lucht zonder fantoom te berekenen, en we gebruikten de NIST-tabel18 om de gemiddelde massa-energieabsorptiecoëfficiënt te berekenen.</li>
</ol>

<ol><li>Zoetelief, J., Broerse, J. J., Davies, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+X-ray+dosimetry+EULEP.+Report+No.+Report+EUR+9507%5BTitle%5D)+AND+%22Commission+of+the+European+Communities%22%5BJournal%5D)">Protocol for X-ray dosimetry EULEP. Report No. Report EUR 9507.</a> Commission of the European Communities. , (1985).</li>
<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>
<li>Coleman, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Education+and+training+for+radiation+scientists%3A+radiation+research+program+and+American+Society+of+Therapeutic+Radiology+and+Oncology+Workshop%2C+Bethesda%2C+Maryland%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Education and training for radiation scientists: radiation research program and American Society of Therapeutic Radiology and Oncology Workshop, Bethesda, Maryland.</a> Radiation Research. 160 (6), 729-737 (2003).</li>
<li>Desrosiers, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+importance+of+dosimetry+standardization+in+radiobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Research+of+National+Institute+of+Standards+and+Technology%22%5BJournal%5D)">The importance of dosimetry standardization in radiobiology.</a> Journal of Research of National Institute of Standards and Technology. 118, 403-418 (2013).</li>
<li>DIN. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Klinische+Dosimetrie%3A+Teil+4%5BTitle%5D)+AND+%22Anwendung+von+R%C3%B6ntgenstrahlen+mit+R%C3%B6hrenspannungen+von+10+bis+100+kV+in+der+Strahlentherapie+und+in+der+Weichteildianostik%22%5BJournal%5D)">Klinische Dosimetrie: Teil 4.</a> Anwendung von Röntgenstrahlen mit Röhrenspannungen von 10 bis 100 kV in der Strahlentherapie und in der Weichteildianostik. , Report No. DIN 6809 (1988).</li>
<li>DIN. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Klinische+Dosimetrie%3A+Teil+5%5BTitle%5D)+AND+%22Anwendung+von+R%C3%B6ntgenstrahlen+mit+R%C3%B6hrenspannungen+von+100+bis+400+kV+in+der+Strahlentherapie%22%5BJournal%5D)">Klinische Dosimetrie: Teil 5.</a> Anwendung von Röntgenstrahlen mit Röhrenspannungen von 100 bis 400 kV in der Strahlentherapie. , Report No. DIN 6809-5 (1996).</li>
<li>NCS. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dosimetry+of+low+and+medium+energy+x-rays%3A+A+code+of+practice+for+use+in+radiotherapy+and+radiobiology%5BTitle%5D)+AND+%22NCS%22%5BJournal%5D)">Dosimetry of low and medium energy x-rays: A code of practice for use in radiotherapy and radiobiology.</a> NCS. , Report No. 10 (1997).</li>
<li>International Atomic Energy Agency. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absorbed+Dose+Determination+in+External+Beam+Radiotherapy%5BTitle%5D)+AND+%22International+Atomic+Energy+Agency%22%5BJournal%5D)">Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy.</a> International Atomic Energy Agency. , (2000).</li>
<li>Ma, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AAPM+protocol+for+40-300+kV+x-ray+beam+dosimetry+in+radiotherapy+and+radiobiology%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">AAPM protocol for 40-300 kV x-ray beam dosimetry in radiotherapy and radiobiology.</a> Medical Physics. 28 (6), 868-893 (2001).</li>
<li>Peixoto, J. G., Andreo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+absorbed+dose+to+water+in+reference+conditions+for+radiotherapy+kilovoltage+x-rays+between+10+and+300+kV%3A+a+comparison+of+the+data+in+the+IAEA%2C+IPEMB%2C+DIN+and+NCS+dosimetry+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Determination of absorbed dose to water in reference conditions for radiotherapy kilovoltage x-rays between 10 and 300 kV: a comparison of the data in the IAEA, IPEMB, DIN and NCS dosimetry protocols.</a> Physics in Medicine and Biology. 45 (3), 563-575 (2000).</li>
<li>Pedersen, K. H., Kunugi, K. A., Hammer, C. G., Culberson, W. S., DeWerd, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+biology+irradiator+dose+verification+survey%5BTitle%5D)+AND+%22Radiation+Research%22%5BJournal%5D)">Radiation biology irradiator dose verification survey.</a> Radiation Research. 185 (2), 163-168 (2016).</li>
<li>Draeger, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dose+of+reality%3A+how+20+years+of+incomplete+physics+and+dosimetry+reporting+in+radiobiology+studies+may+have+contributed+to+the+reproducibility+crisis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology%2C+Biology%2C+Physics%22%5BJournal%5D)">A dose of reality: how 20 years of incomplete physics and dosimetry reporting in radiobiology studies may have contributed to the reproducibility crisis.</a> International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 106 (2), 243-252 (2020).</li>
<li>Devic, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+radiochromic+film+dosimetry+using+a+flat-bed+document+scanner%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Precise radiochromic film dosimetry using a flat-bed document scanner.</a> Medical Physics. 32 (7), 2245-2253 (2005).</li>
<li>Micke, A., Lewis, D. F., Yu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multichannel+film+dosimetry+with+nonuniformity+correction%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Multichannel film dosimetry with nonuniformity correction.</a> Medical Physics. 38 (5), 2523-2534 (2011).</li>
<li>Filmqa Software. GAF Chromic.com. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.gafchromic.com/filmqa-software/filmqapro/index.asp">http://www.gafchromic.com/filmqa-software/filmqapro/index.asp</a> (2020).</li>
<li>Poludniowski, G., Landry, G., DeBlois, F., Evans, P. M., Verhaegen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SpekCalc%3A+a+program+to+calculate+photon+spectra+from+tungsten+anode+x-ray+tubes%5BTitle%5D)+AND+%22Physics+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">SpekCalc: a program to calculate photon spectra from tungsten anode x-ray tubes.</a> Physics in Medicine and Biology. 54 (19), 433-438 (2009).</li>
<li>Hubbell, J. H., Seltzer, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-Ray+mass+attenuation+coefficients+-+Tables+of+X-ray+mass+attenuation+coefficients+and+mass+energy-absorption+coefficients+1+keV+to+20+MeV+for+elements+Z+%3D+1+to+92+and+48+additional+substances+of+dosimetric+interest+%28version+1.4%29%5BTitle%5D)+AND+%22NIST+Standard+Reference+Database%22%5BJournal%5D)">X-Ray mass attenuation coefficients - Tables of X-ray mass attenuation coefficients and mass energy-absorption coefficients 1 keV to 20 MeV for elements Z = 1 to 92 and 48 additional substances of dosimetric interest (version 1.4).</a> NIST Standard Reference Database. , 126(1995).</li>
<li>Wong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution%2C+small+animal+radiation+research+platform+with+x-ray+tomographic+guidance+capabilities%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Oncology%2C+Biology%2C+Physics%22%5BJournal%5D)">High-resolution, small animal radiation research platform with x-ray tomographic guidance capabilities.</a> International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 71 (5), 1591-1599 (2008).</li>
<li>Trompier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+influence+of+calibration+practices+on+cytogenetic+laboratory+performance+for+dose+estimation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Investigation of the influence of calibration practices on cytogenetic laboratory performance for dose estimation.</a> International Journal of Radiation Biology. , 1-9 (2016).</li>
<li>Dos Santos, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Importance+of+dosimetry+protocol+for+cell+irradiation+on+a+low+X-rays+facility+and+consequences+for+the+biological+response%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Radiation+Biology%22%5BJournal%5D)">Importance of dosimetry protocol for cell irradiation on a low X-rays facility and consequences for the biological response.</a> International Journal of Radiation Biology. , 1-29 (2018).</li>
<li>Noblet, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Underestimation+of+dose+delivery+in+preclinical+irradiation+due+to+scattering+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+Medica%22%5BJournal%5D)">Underestimation of dose delivery in preclinical irradiation due to scattering conditions.</a> Physica Medica. 30 (1), 63-68 (2014).</li>
<li>Paixao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monte+Carlo+derivation+of+filtered+tungsten+anode+X-ray+spectra+for+dose+computation+in+digital+mammography%5BTitle%5D)+AND+%22Radiologia+Brasileira%22%5BJournal%5D)">Monte Carlo derivation of filtered tungsten anode X-ray spectra for dose computation in digital mammography.</a> Radiologia Brasileira. 48 (6), 363-367 (2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets bekend te maken.

Dit werk presenteert het protocol dat wordt gebruikt en geïmplementeerd voor celbestralingen met behulp van een röntgeninstallatie met lage energie. Tegenwoordig worden veel radiobiologische experimenten uitgevoerd met dit type bestralingsapparaat, omdat ze gemakkelijk te gebruiken, kosteneffectief en met zeer weinig radioprotectiebeperkingen zijn, in vergelijking met kobaltbron bijvoorbeeld. Hoewel deze opstellingen veel voordelen hebben, omdat ze een lage röntgenenergiebron gebruiken, kan een wijziging van slechts één ...

Het doel van radiobiologie is om verbanden te leggen tussen de geleverde dosis en de biologische effecten; dosimetrie is een cruciaal aspect bij het ontwerpen van radiobiologische experimenten. Al meer dan 30 jaar wordt het belang van dosimetrienormen en de harmonisatie van praktijken benadrukt1,2,3,4,5. Om een dosisfrequentiereferentie vast te stellen, bestaan er verschillende protocollen6,7,8,9,10; zoals blijkt uit Peixoto en Andreo11 , kunnen er echter verschillen tot 7% zijn, afhankelijk van de dosimetrische hoeveelheid die wordt gebruikt voor de bepaling van de dosissnelheid. Bovendien is het, zelfs als er protocollen bestaan, soms moeilijk om te weten welk protocol het meest geschikt is voor een bepaalde toepassing, indien aanwezig, omdat de dosissnelheid voor de cellen afhankelijk is van parameters zoals de celcontainer, hoeveelheid celkweekmedia of straalkwaliteit, bijvoorbeeld. De verstrooiing en de backscattering voor dit type bestraling is ook een zeer belangrijke parameter om rekening mee te houden. Voor röntgenstralen met een lage en gemiddelde energie wordt in het AAPM TG-61 referentieprotocol10de geabsorbeerde dosis in water gemeten aan het oppervlak van een watertoom. Rekening houdend met de zeer specifieke celbestralingsomstandigheden ligt het kleine volume celkweekmedia omringd door lucht dichter bij kermaomstandigheden dan die welke zijn gedefinieerd voor een geabsorbeerde dosis met een groot waterequivalent fantoom zoals in het TG-61-protocol. Daarom hebben we ervoor gekozen om de kerma in water te gebruiken als een dosimetrische hoeveelheid ter referentie in plaats van de geabsorbeerde dosis in water. Daarom stellen wij een nieuwe aanpak voor om de werkelijke dosis die aan cellen wordt geleverd beter te bepalen.
Een ander cruciaal aspect voor radiobiologische studies is de volledige rapportage van de methoden en protocollen die voor bestraling worden gebruikt om experimentele resultaten te kunnen reproduceren, interpreteren en vergelijken. In 2016 benadrukten Pedersen et al.12 de ontoereikende rapportage van dosimetrie in preklinische radiobiologische studies. Een grotere recente studie van Draeger et al.13 benadrukte dat hoewel sommige dosimetrieparameters zoals de dosis, energie of brontype worden gerapporteerd, een groot deel van de fysica- en dosimetrieparameters die essentieel zijn om de bestralingsomstandigheden goed te repliceren, ontbreken. Deze grootschalige evaluatie, van meer dan 1.000 publicaties over de afgelopen 20 jaar, toont een aanzienlijk gebrek aan rapportage van de fysica- en dosimetrieomstandigheden in radiobiologische studies. Een volledige beschrijving van het protocol en de methode die in radiobiologische studies wordt gebruikt, is dus verplicht om robuuste en reproduceerbare experimenten te hebben.
Rekening houdend met deze verschillende aspecten werd voor de radiobiologische experimenten die bij IRSN (Institute of Radiation Protection and Nuclear Safety) werden uitgevoerd, een streng protocol toegepast voor celbestraling in een orthovoltagefaciliteit. Dit dosimetrieprotocol is ontworpen om de werkelijke celbestralingsomstandigheden zoveel mogelijk te simuleren en zo de werkelijke dosis te bepalen die aan cellen wordt geleverd. Hiertoe worden alle bestralingsparameters opgesomd en is de stralingskwaliteitsindex geëvalueerd door de halve waardelaag (HVL) te meten waarvoor enkele aanpassingen zijn gedaan, aangezien de standaardaanbevelingen uit het AAPM-protocol10 niet kunnen worden opgevolgd. De absolute dosissnelheidsmeting werd vervolgens uitgevoerd met de ionisatiekamer in de celcontainer die werd gebruikt voor celbestraling, en de demping en de verstrooiing van de celkweekmedia werd ook gekwantificeerd met EBT3-radiochrome films. Aangezien de wijziging van slechts één enkele parameter van het protocol de dosisschatting aanzienlijk kan beïnvloeden, wordt voor elke celbestralingsconfiguratie een speciale dosimetrie uitgevoerd. Bovendien moet de HVL-waarde voor elke spanningsfiltercombinatie worden berekend. In dit huidige werk wordt een spanning van 220 kV, een intensiteit van 3 mA en een inherente en een extra filtratie van respectievelijk 0,8 mm en 0,15 mm beryllium en koper gebruikt. De gekozen celbestralingsconfiguratie bevindt zich op een T25-kolf, waar cellen werden bestraald met 5 ml celkweekmedia.

<table><tbody><tr><td>31010 ionisatiekamer</td><td>PTW</td><td>ionisatie Straling, Detectoren inclusief code of practice, catalogus 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>EBT3 radiochrome films</td><td>Meditest</td><td>offerteaanvraag</td><td>https://www.meditest.fr/produit/ebt3-8x10/</td></tr><tr><td>elektrometer UNIDOSEwebline</td><td>PTW</td><td>online catalogus, offerteaanvraag</td><td>https://www.ptwdosimetry.com/en/products/unidos-webline/?type=3451&amp;downloadfile=1593&amp; cHash= 6096ddc2949f8bafe5d556e931e6c865</td></tr><tr><td>HVL materiaal (filter, diafragma)</td><td>PTW</td><td>online catalogus, pagina 70, offerteaanvraag</td><td>dikte folies: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5 en 10 mm koper, 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 voor radiochrome films</td><td>Epson</td><td>offerteaanvraag</td><td>Epson V700, seiko Epson corporation, Suwa, Japan</td></tr><tr><td>temperatuur- en drukopmetingen, Lufft OPUS20</td><td>lufft</td><td>offerteaanvraag</td><td>https://www.lufft.com/products/in-room-measurements-291/opus-20-thip-1983/</td></tr></tbody></table>

dosimetrie voor celbestraling met orthovoltage (40-300 kv) röntgenfaciliteiten

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

Het belang van dosimetrieprotocollen en -normen voor radiobiologische studies is vanzelfsprekend. Er zijn verschillende protocollen voorgesteld voor dosisbepaling met behulp van röntgeninstallaties met lage energie, maar afhankelijk van de bestralingsconfiguraties, monsters, materialen of stralingskwaliteit is het soms moeilijk om te weten welk protocol het meest geschikt is om te gebruiken. Daarom stellen wij een dosimetrieprotocol voor voor celbestralingen met behulp van röntgenstralingsfaciliteiten met lage energie. Het doel van deze methode is om de dosisschatting uit te voeren op het niveau van de celmonolaag om deze zo dicht mogelijk bij de werkelijke celbestralingsomstandigheden te brengen. De verschillende stappen van het protocol zijn als volgt: bepaling van de bestralingsparameters (hoogspanning, intensiteit, celcontainer enz.), bepaling van de stralingskwaliteitsindex (hoogspanning-halve waardelaagpaar), dosissnelheidsmeting met ionisatiekamer gekalibreerd in luchtkermaomstandigheden, kwantificering van de demping en verstrooiing van het celkweekmedium met EBT3-radiochrome films en bepaling van de dosissnelheid op cellulair niveau. Deze methode moet voor elke nieuwe celbestralingsconfiguratie worden uitgevoerd, aangezien de wijziging van slechts één parameter een sterke invloed kan hebben op de werkelijke dosisdepositie op het niveau van de celmonolaag, met name bij röntgenstralen met een lage energie.

In dit werk gebruikten we een platform gewijd aan bestraling door kleine dieren19; dit platform kan echter worden gebruikt om andere soorten monsters, zoals cellen, te bestralen. De bestralingsbron is een Varian röntgenbuis (NDI-225-22) met een inherente filtratie van 0,8 mm beryllium, een grote brandpuntssportgrootte van 3 mm, een hoogspanningsbereik van ongeveer 30 tot 225 kV en een maximale intensiteit van 30 mA.
De parameters die voor dit onderzoek worden gebruikt ,...

Dit document beschrijft een nieuw dosimetrieprotocol voor celbestralingen met behulp van röntgenapparatuur met lage energie. Metingen worden uitgevoerd in omstandigheden die de bestralingsomstandigheden van echte cellen zoveel mogelijk simuleren.

Dosimetrie voor celbestraling met orthovoltage (40-300 kV) röntgenfaciliteiten

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

Dit protocol is ontwikkeld om dosimetriemetingen zo dicht mogelijk bij de werkelijke celbestralingsomstandigheden voor radiobiologische studies uit te voeren. Met dit protocol kunnen we de exacte dosis bepalen die cellen ontvangen, waardoor deze van toepassing is op veel röntgenfaciliteiten en kunnen we rekening houden met alle parameters en vertalen naar dosimetrie. Alle bestralingsparameters moeten stroomopwaarts worden ingesteld om een optimale verwerving van de dosimetriemeting mogelijk te maken die een nauwe samenwerking tussen fysici en radiobiologen vereist.Om een evaluatie van het bestralingsveld uit te voeren, plaatst u een zelf ontwikkelende dosimetriefilm op de ondersteuning die wordt gebruikt voor bestraling en bestraalt u de film met ten minste twee grijstinten om een goed gemarkeerd bestralingsveld te verkrijgen. Scan de zelf ontwikkelende dosimetriefilm met behulp van een speciale scanner en gebruik een analyse- en plotprofiel om het dosisprofiel in ImageJ te plotten. Markeer vervolgens het bestralingssteunoppervlak om ervoor te zorgen dat de celcontainer in de juiste positie wordt geplaatst.Om een dosissnelheidsmeting uit te voeren, plaatst u een gemodificeerde celc

dosimetry-for-cell-irradiation-using-orthovoltage-40-300-kv-x-ray

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Hersentumorpatiënten regelmatig een craniale radiotherapie, en terwijl voordelig, deze behandeling resulteert vaak in slopende cognitieve dysfunctie. Dit ernstige onopgeloste probleem is op dit moment geen klinische verhaal, en heeft gedreven onze inspanningen om op basis van stamcellen therapieën ontwikkelen voor het herstel van straling geïnduceerde cognitieve verlaagt.

Stamceltransplantatie strategieën voor het herstel van de cognitieve disfunctie veroorzaakt door Cranial Radiotherapie

Steeds radiotherapie inrichtingen bieden het voordeel van het leveren van de dosis door zeer smalle balken aan de tumor, waardoor verhoogde conformiteit en hogere doses per fractie. Veel verschillende detectoren kunnen worden gebruikt voor de dosimetrie van deze kleine velden. In deze studie is het effect van ionen recombinatie onderzocht vloeibare ionisatiekamer met een stereotactische stralingstherapiesysteem.

Karakterisering van recombinatie Effecten in een Liquid ionisatiekamer gebruikt voor de dosimetrie van een radiochirurgische Accelerator

We presenteren een diffuse optische spectroscopische (DOS) aanpak die kwantitatieve optische biomarkers levert van de huidrespons op straling. We beschrijven het ontwerp van DOS-instrumentatie, algoritmen voor het extraheren van optische parameters en de procedure voor het hanteren van dieren die nodig zijn om representatieve gegevens op te leveren vanuit een preklinisch muismodel van door straling veroorzaakt erythema.

Diffuse optische spectroscopie voor de kwantitatieve beoordeling van Acute ioniserende straling veroorzaakte Huidtoxiciteit Met behulp van een muismodel

De bepaling van de cytogenetische dicentric chromosoom (DC) kwantificeert blootstelling aan ioniserende straling. De geautomatiseerde Dicentric chromosoom id en dosis Estimator software schat nauwkeurig en snel biologische dosis van DCs in metafasecellen. Het bod chromosomen en andere objecten onderscheidt van DCs, en schat van biologische stralingsdosis van de frequentie van DCs.

Versnelde straling Biodosimetry geautomatiseerde door Dicentric chromosoom identificatie (ADCI) en de schatting van de dosis

Onderzoek naar ioniserende straling (IR)-de dood van de cel van de geïnduceerde clonogenic is belangrijk voor het begrijpen van de effecten van IR op tumoren en normale weefsels. Hier beschrijven we een one-step-assay voor het beoordelen van de belangrijkste wijzen van clonogenic IR-veroorzaakte celdood op basis van morfologie van 4', 6-diamidino-2-phenylindole-dihydrochloride (DAPI)-gekleurd kernen gevisualiseerd door fluorescentie microscopie.

One-Step Protocol voor evaluatie van de wijze van straling veroorzaakte de Clonogenic celdood door fluorescentie microscopie

Klinische lineaire versnellers kunnen worden gebruikt om de biologische effecten van een breed scala aan doserings percentages op kankercellen te bepalen. We bespreken hoe het opzetten van een lineaire Accelerator voor cel gebaseerde testen en testen voor kanker stam-achtige cellen gekweekt als tumorspheres in suspensie en cellijnen gekweekt als aanhandende culturen.

Gebruik van een lineaire versneller voor het uitvoeren van in vitro radiobiologie experimenten

Een Setup voor X-Ray Beam geïnduceerde stroommetingen bij Synchrotron lijnen wordt beschreven. Het onthult de nanoschaal prestaties van zonnecellen en breidt de reeks technieken uit voor multimodale X-Ray microscopie. Van bedrading tot signaal-naar-ruis-optimalisatie, het is te zien hoe u State-of-the-art XBIC metingen uitvoert op een harde X-Ray microprobe.

X-ray Beam geïnduceerde stroommetingen voor multimodale X-Ray microscopie van zonnecellen

Stralingsdosimetrie biedt een techniek om de nauwkeurigheid van preklinische experimenten te verbeteren en ervoor te zorgen dat de geleverde stralingsdoses nauw verwant zijn aan klinische parameters. Dit protocol beschrijft de stappen die in elke fase moeten worden genomen tijdens preklinische stralingsexperimenten om een goed experimenteel ontwerp te garanderen.

Inbedrijfstelling van bestralingsstralings en dosimetrie voor de beoordeling van LQ-α en β parameters, stralingsdoseerschema en in vivo dosisdepositie

Dit protocol presenteert de diavoorbereiding en geautomatiseerde scoring van de γ-H2AX foci assay op perifere bloedlymfocyten. Om de methode en gevoeligheid van de test te illustreren, werden geïsoleerde lymfocyten in vitrobestraald . Deze geautomatiseerde methode van DNA DSB-detectie is nuttig voor snelle en high-throughput biologische dosimetrietoepassingen.

Een geautomatiseerde microscopische scoringsmethode voor de γ-H2AX foci assay in menselijke perifere bloedlymfocyten

We gebruikten synchrotron X-ray tomografie bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) naar niet-invasieve 3D tomografie datasets te produceren met een pixel-resolutie van 0.7μm. Met behulp van volume rendering software, dit maakt de reconstructie van de interne structuren in hun natuurlijke staat, zonder de artefacten die door histologische coupes.

Niet-invasieve 3D-visualisatie met Sub-micron resolutie met behulp van synchrotronstraling-X-ray-tomografie

Leer een nieuw dosimetrieprotocol voor celbestraling met orthovoltage röntgenstraling. Deze methode gebruikt zelfontwikkelende films en ionisatiekamers voor nauwkeurige dosisbepaling in radiobiologisch onderzoek.

Dosimetrie voor celbestraling met orthovoltage (40-300 kV) röntgenfaciliteiten

Meer video's verkennen