Caracterização dos Efeitos de recombinação em uma Câmara de ionização líquido usado para a dosimetria de um Acelerador Radiosurgical

O objetivo geral do experimento a seguir é caracterizar os efeitos da recombinação de íons em um detector de ionização líquida usado para a dosimetria de um sistema de radioterapia estereotáxica. Isso é obtido usando o método de duas taxas de dose, que consiste em realizar uma série de medições de tanques de água com distâncias crescentes da fonte à superfície para reduzir gradualmente a dose por pulso, aumentando a eficiência de coleta no volume sensível do detector como uma segunda etapa. As medições em diferentes doses por pulso são comparadas e usadas para obter valores da eficiência geral de coleta em função da dose por pulso.

Os próximos fatores de correção são calculados com base nessas eficiências de coleta e são aplicados às medições da câmara de ionização líquida para corrigir o efeito de recombinação. Os resultados mostram que a recombinação de íons tem efeitos não desprezíveis em fazer medições simétricas ao abranger uma grande faixa de dose por pulso. O tamanho e a equivalência tecidual do volume ativo do detector são dois tecidos importantes na medição de pequenos campos, o que torna este detector interessante de caracterizar, pois apresenta um volume sensível muito pequeno preenchido com um meio líquido.

Uma vantagem desta técnica é o posicionamento preciso da cabeça de tratamento que se move ao longo do eixo vertical, o que nos permite estudar a recombinação sem ter que alterar toda a configuração como no Linux convencional. Para começar, coloque o tanque de água sob a cabeça de tratamento o mais baixo possível, encha o tanque com água. Em seguida, alinhe o tanque de água com o LINAC para que seus lados verticais fiquem paralelos aos lados verticais do cabeçote e use o laser para garantir que esteja na orientação correta.

Em seguida, verifique a orientação vertical do LINAC realizando medições de perfil X e Y em duas profundidades diferentes. Calcule a declinação do feixe e corrija-a usando os eixos de rotação da cabeça. Em seguida, substitua o colimador pelo acessório TER e posicione com precisão a cabeça a 78,5 centímetros SSD, de modo que a ponta do acessório mal toque a superfície da água.

Em seguida, remova o TER e coloque o colimador de 60 milímetros na cabeça de tratamento. Em seguida, posicione a câmara de ionização líquida ou LIC na posição vertical com o eixo da cavidade cilíndrica paralelo à direção do feixe. Use o laser para posicionar o LIC no centro do feixe na direção lateral.

Em seguida, coloque uma câmara de ionização cheia de ar de 0,125 centímetro cúbico ou um IC próximo ao LIC para poder corrigir a distância de atenuação e os efeitos de dispersão. Coloque a câmara 1,5 centímetros abaixo do nível da água. Conecte o LIC e o alto volumetage alimentação ao eletrômetro e ajuste o voltage para 800 volts.

Conecte o A IC a outro eletrômetro e ajuste o voltage para 400 volts. Em seguida, aguarde uma hora para que o sistema se estabilize. Realize medições de perfil em ambas as direções transversais e corrija o zero do LIC para garantir a precisão do posicionamento lateral do detector.

Primeiro, forneça uma dose de pré-irradiação de 3000 unidades de monitor ou MU para estabilizar a resposta LIC. Em seguida, zere os TERs. Em seguida, execute uma série de aquisições de carga com o feixe desligado para avaliar a corrente de fuga e a estabilidade.

Em seguida, coloque o controle remoto no modo cartesiano e execute um movimento de 20 centímetros na direção Z para colocar a cabeça de tratamento a 58.5 centímetros. SSD. Em seguida, saia da sala de tratamento, feche a porta e programe uma radiação de 100 mu no console do operador. Inicie ambos os TERs para administrar a dose e anotar as cargas medidas pelo LIC e pelo A IC.Repita o processo 10 vezes para avaliar as incertezas estatísticas.

Após 10 medições, mova a cabeça de tratamento para 68,5 centímetros. SSD. Em seguida, repita a irradiação quando a cabeça se afastar do tanque. A distância entre os pontos de medição pode ser aumentada à medida que a carga varia seguindo a lei da distância do inverso do quadrado para cada distância.

D, pegue a razão de cada valor LIC medido com o valor de IC correspondente obtido na mesma distância. Em seguida, plote as proporções em relação à dose por pulso e use um ajuste linear para obter a proporção extrapolada em dose zero por pulso. R zero, suponha que a eficiência de coleta seja igual a um a zero miligramas por pulso e normalize todas as proporções calculadas para o valor extrapolado para obter valores de F. Em seguida, plote os valores de F em relação aos valores da dose por pulso para representar a evolução da eficiência de coleta.

As barras de erro podem ser calculadas propagando as incertezas nas cargas LIC e A IC avaliadas a partir das medições repetidas em cada distância. Coleção. As eficiências também podem ser obtidas usando o método B calculado a partir da seguinte relação, onde os parâmetros são calculados a partir das taxas de carga nos diferentes SSDs. A eficiência de coleta F obtida do método A foi plotada em relação à dose por pulso, onde uma perda de sinal de 2% pode ser observada.

As barras de erro mostram incertezas importantes inerentes ao método A, que podem ser bastante reduzidas com o uso do método B. A eficiência geral de coleta plotada em relação à dose por pulso calculada a partir do método B mostra-se mais precisa e fornece valores absolutos de F em comparação com os cálculos gerados com o método A. Os desvios são pequenos e a perda de sinal é menor do que com o método A. Esta figura mostra a dose relativa de profundidade obtida antes e depois da correção da recombinação. Quando as curvas são normalizadas na profundidade de 240 milímetros. Quando os efeitos de recombinação desaparecem, eles coincidem com as correções compensam os efeitos de recombinação na área de acúmulo onde os fatores de correção são mais altos, aludindo à precisão dos fatores de correção calculados, uma validação do método de duas taxas de dose Seguindo este procedimento.

Outros métodos, como a modelagem de Montecarlo, podem ser usados para completar a caracterização da câmara de ionização líquida e investigar outros fatores, como materiais detectores ou efeitos de volume sensíveis.