Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ДЕТЕКТОРОВ IBA НА КОЭФФИЦИЕНТЫ РАДИАЦИОННОГО ВЫХОДА МАЛЫХ ПОЛЕЙ
В.С. Пискунов, И.Г. Тарутин

Применение в онкологии современного диагностического оборудования позволяет выявлять опухолевые очаги малых размеров, а также обнаруживать отдаленные метастазы заболевания на ранней стадии их образования. В этих случаях появляется возможность отказаться от хирургических вмешательств, заменив их стереотаксической радиохирургией. При этом применяются поля облучения малых размеров, от менее 1 см до 4 см. В таких случаях возникает проблема подведения больших доз к очагам малых размеров. Заключается она в точности определения поглощенных доз, отпускаемых на мишени малых размеров. Возрастает сложность контроля качества дозиметрического сопровождения облучения при использовании различных радиотерапевтических аппаратов. Повышенные требования предъявляются и к используемым для измерений детекторам.
У данной работы несколько целей:
1) Исследование результатов измерений коэффициентов радиационного выхода с использованием пяти различных детекторов малых размеров.
2) Определение изменений коэффициентов радиационного выхода линейных ускорителей электронов при использовании коллимации пучка двух типов – шторками коллиматора и многолепестковым коллиматором (МЛК).
3) Исследование зависимости коэффициентов радиационного выхода от расстояния источник - поверхность (РИП), от глубины измерений и от типа детекторов.
Измерения проводились в фотонных пучках 6 МВ на линейном ускорителе TrueBeam. Использовалось пять детекторов производства IBA: два диодных детектора (PFD и SFD) и три ионизационные камеры (CC01, CC04 и CC13). Поля варьировались от 10x10 см до 1x1 см. Измерения производились при различных комбинациях: РИП=100 см и глубина =10 см, РИП=95 см и глубина =5 см. Поля формировались шторками коллиматора и МЛК.
Анализ полученных результатов позволил провести сравнение данных, полученных от каждого детектора при аналогичных комбинациях измерений. Исходя из анализа коэффициентов радиационного выхода, измеренных всеми пятью детекторами, были сделаны выводы о параметрах, влияющих на изменение коэффициентов радиационного выхода.

Ключевые слова: лучевая терапия, малые поля, коэффициент радиационного выхода, ионизационная камера, диодный детектор

Реферат

IMPACT OF MEASUREMENT CONDITIONS AND DESIGN FEATURES OF IBA DETECTORS ON THE SMALL RADIATION FIELDS OUTPUT FACTORS
V.S. Piskunou, I.G. Tarutin

The use of modern diagnostic equipment in oncology has made it possible to detect small tumor foci, as well as to detect distant metastases of the disease at an early stage of their formation. In these cases, it becomes possible to refuse surgical interventions, replacing them with stereotactic radiosurgery using radiation therapy devices. In this case, small irradiation fields can be used (from fields less than 1 cm to 4 cm). In such cases, there is a problem of delivering large doses to small foci. It consists in the accuracy of determining the absorbed doses delivered to small targets. The complexity of monitoring the quality of dosimetric support of irradiation with the use of various radiotherapy devices is increasing. Increased requirements are also imposed on the detectors used for measurements.
This work has several goals:
1) to study the results of measurements of the output factors using five different detectors of small sizes;
2) to determine the changes in the output factors when using two types of beam collimation (collimator shutters - JAWS and multileaf collimator - MLC) of linear electron accelerators;
3) to study the dependence of the output factors on the source-to-surface distance (SSD), on the depth of measurements and on the type of detectors.
The measurements were carried out in 6 MV photon beams with a flattening filter on a TrueBeam linear accelerator. Five IBA detectors were used: two diode detectors (PFD and SFD) and three ionization chambers (CC01, CC04 and CC13). The field sizes varied from 10x10 cm to 1x1 cm. The studies were carried out for the following combinations of parameters: SSD is 100 cm and the measurement depth is 10 cm; SSD is 95 cm and the measurement depth is 5 cm. The fields were formed by JAWS and MLC.
The analysis of the obtained results made it possible to compare the data obtained from each detector in similar combinations of measurements. Based on the analysis of the output factors measured by all five detectors, conclusions were drawn about the parameters that affect the change in the output factors.

Key words: radiation therapy, small fields, output factor, ionization chamber, diode detector

DOI: 10.52775/1810-200X-2023-99-3-19-27