Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2017 vol. 6
355
wydarzenia
/
events
Analizowane parametry to: procentowa dawka głębokości
(PDG), profil wiązki, krawędź półprofilu, całkowity współczynnik
korekcji rozproszenia (TSCF) oraz współczynnik korekcji rozpro-
szenia głowy (HSCF). W tej pracy autorzy porównują różnice na
krawędziach półprofili w zależności od głębokości.
Słowa kluczowe
: wiązki fotonowe bezfiltrowe, FFF, krzywe pół-
profili
Abstract
Commonly used in radiotherapy are photon beams in a wide
range of energy from 4 to 25 MV. Recently, a great deal of inter-
est has elicited the removal of the flattening filter in the ther-
apeutic accelerator head. As a result of this modification, the
flattening filter free (FFF) has several advantages compared to
conventional FF beams.
The characteristics of FFF photon beams have become an
interesting aspect of ionizing radiation dosimetry. This prelim-
inary study shows the dosimetric parameters of unflattened
FFF beams compared to FF of 6MV and 10MV energy generat-
ed from the Elekta Versa HD accelerator at Katowice Oncology
Center in Katowice.
The analysed parameters are: percent depth dose (PDD),
beam profile, edge of semi-profile, total scatter correction fac-
tor (TSCF) and head scatter correction factor (HSCF).
In this work, the authors compare the differences in the edg-
es of semi-profiles according from depth.
Key words
: unflattened photon beam, s FFF, semi-profiles
Wstęp
Badania w kierunku zastosowania w radioterapii wiązek foto-
nowych generowanych przez aparaty terapeutyczne, w których
usunięto filtr spłaszczający – fotonowe wiązki bezfiltrowe FFF
(
Flattening Filter Free
), dowiodły wielu korzystnych aspektów
zarówno dla pacjenta, jak i całego procesu radioterapii. Usunię-
cie filtra spłaszczającego powoduje zmianę w kształcie profilu
wiązki – zmniejszenie szerokości półcienia, zmniejszenie udziału
promieniowania rozproszonego w dawce deponowanej pacjen-
towi, ale również możliwość zwiększenia wartości mocy dawki
– nawet czterokrotnie – w porównaniu z tradycyjnymi wiązkami
fotonowymi, co powoduje skrócenie czasu napromieniania, mi-
nimalizując w ten sposób prawdopodobieństwo ruchu pacjenta
w trakcie napromieniania.
Wstępne wyniki badań dotyczą wybranych właściwości foto-
nowych wiązek bezfiltrowych w oparciu o pomiary dozymetrycz-
ne z wykorzystaniem akceleratora liniowego ELEKTA VERSA HD.
Parametry dozymetryczne, które są analizowane, to: rozkłady
procentowych dawek na głębokości (PDG), analiza rozkładów
dawek wzdłuż osi prostopadłych do osi wiązki – profile wiązek,
zmiany kształtu półprofili na krawędziach pola napromieniania
oraz pomiary współczynników rozpraszania (TSCF, HSCF, PSCF)
dla wiązek fotonów generowanych napięciem 6 MV i 10 MV za-
równo z użyciem filtra spłaszczającego (FF), jak i bezfiltrowych
(FFF). W niniejszej pracy autorzy skupili się na krzywych półpro-
fili, porównując wiązki FF i FFF.
Tabela 1 przedstawia fizyczne parametry wiązek fotonowych
generowanych przez aparat Elekta Versa HD używanego do po-
miarów.
W pierwszych trzech wierszach tabeli przedstawione są ko-
lejno: procentowa dawka na głębokości 10 cm (D
10
), głębokość
dawki maksymalnej (d
max
) oraz współczynnik jakości promienio-
wania TPR
20,10
dla dwóch rodzajów wiązek. Można zauważyć, że
nie ma znaczących różnic dla różnych typów wiązek o tej samej
energii. Brak filtra spłaszczającego nie wpływa na indeks jako-
ści, który jest identyczny lub zbliżony dla obu wiązek. Ostatnie
dwa wiersze pokazują, że wartość mocy dawki dla fotonowych
wiązek bezfiltrowych jest dużo wyższa w odniesieniu do wiązek
tradycyjnych [1, 2].
Idea porównania własności dozymetrycznych wiązek fotono-
wych filtrowych (FF) i bezfiltrowych (FFF) najlepiej przedstawia-
ją krzywe półprofili.
Wybranym analizowanym parametrem jest zmiana półprofili
wraz z głębokością na krawędziach pola napromieniania dla wią-
zek fotonowych filtrowych (FF) i bezfiltrowych (FFF) o energiach
6 MV i 10 MV.
Istotą przedstawienia zmian profili na krawędziach pola na-
promieniania jest sprawdzenie rozbieżności kształtu profilu
zmieniającego się wraz z głębokością dla wiązek filtrowych i bez-
filtrowych dla energii fotonów 6 MV i 10 MV [2, 3].
Analizując rysunek 1, szczególną uwagę należy zwrócić na róż-
nice dawki względnej w zależności od głębokości dla 80%warto-
ści względnego rozmiaru pola [3, 4].
Najważniejszym parametrem, na jaki należy zwrócić uwa-
gę, analizując powyższe profile, jest rozrzut względnej dawki
w zależności od głębokości dla 80% względnego rozmiaru pola
(wartość zaznaczona linią wykropkowaną na rysunku 1). Wi-
doczne jest, że dla wiązek bezfiltrowych wartość procentowej
względnej dawki dla zaznaczonej wartości rozmiaru pola nie ule-
ga prawie żadnym odchyleniom, w przeciwieństwie do wiązek
płaskich, gdzie te różnice są znaczące. Wniosek jest taki, że dla
energii 6 MV dla wiązek niepłaskich FFF względna wartość dawki
na krawędziach półprofili nie zależy od głębokości.
Tabela 1
Parametry wiązek filtrowych (FF) i bezfiltrowych (FFF) akceleratora ELEK-
TA Versa HD [1]
PARAMETR
6 MV FF 6 MV FFF 10 MV FF 10 MV FFF
Procentowa dawka
na głębokości 10 cm (D
10
)
67.5
67.5
73.0
73.0
Głębokość dawki
maksymalnej [cm] (d
max
)
1.5
1.7
2.1
2.4
Współczynnik jakości,
TPR
20,10
0.68
0.68
0.73
0.72
Minimalna nominalna war-
tość mocy dawki [MU/min]
30
200
30
400
Maksymalna nominalna war-
tość mocy dawki [MU/min]
500
1400
500
2200
Rys. 1
Półprofile boczne dla wiązek fotonowych: a) filtrowych FF i b) bezfiltrowych
FFF o energii 6 MV na różnych głębokościach dla wielkości pola 20x20 cm2. Profile
zostały znormalizowane do 100% na osi centralnej
0 20 40 60 80 100 120 140
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100 120 140
0
20
40
60
80
100
6MVFFF
6MVFF
Względna dawka [%]
Względny rozmiar pola [%]
Głębokość
5cm
10cm
15cm
20cm
a)
b)
Względna dawka [%]
Względny rozmiar pola [%]
Głębokość
5cm
10cm
15cm
20cm
Rys. 3 Półpr file boczne dla wiązek fotonowych: a) filtrowych FF
i b) bezfiltrowych FFF o energii 6 MV na różnych głębokościach dla wielkości pola 20x20 cm
2
.
Profile zostały znormalizowane do 100% na osi centralnej
Analizując rysunek 1, szczególną uwagę należy zwrócić na różnice dawki względnej w
zależności od głębokości dla 80% wartości względnego rozmiaru pola [3, 4].
Najważniejszym parametrem, na jaki należy zwrócić uwagę, analizując powyższe
profile, jest rozrzut względnej dawki w zależności od głębokości dla 80% względnego rozmiaru
pola (wartość zaznaczona linią wykropkowaną na rysunku 1). Widoczne jest, że dla wiązek
bezfiltrowych wartość procentowej względnej dawki dla zaznaczonej wartości rozmiaru pola
nie ulega prawie żadnym odchyleniom, w przeciwieństwie do wiązek płaskich, gdzie te różnice
są znaczące. Wniosek jest taki, że dla energii 6 MV dla wiązek niepłaskich FFF względna
wartość dawki na krawędziach półprofili nie zależy od głębokości.
Dla energii 10 MV (Rys. 2) również widoczne są rozbieżności
względ ych wartości dawek dla ró nych głębokości dla wiązek
płaskich. W przypa ku wiązek bezfiltrowych różnice dawki w za-
leżności od głębokości są zdecydowanie mniejsze, natomiast
zauważalne w przeciwieństwi dla tego samego rodzaju wiązek
o mniejszej energii. Może to sugerować, że energia ma wpływ na
rozbieżność dawki na krawędziach profili wiązek.
