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Isocenter point in-vivo dosimetry by EPID Antonella Roggio Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Università Cattolica del Sacro Cuore 4° anno.

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1 Isocenter point in-vivo dosimetry by EPID Antonella Roggio Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Università Cattolica del Sacro Cuore 4° anno – A.A

2 ALCUNI PROBLEMI : Ricalibrazione periodica, correzione per la temperatura, risposta dipendente dalla temperatura; Posizionamento del diodo molto accurato, stima della perturbazione della fluenza fotonica sul paziente; I diodi sono time consuming: per ogni angolo di gantry devono essere posizionati allingresso e alluscita dellasse centrale del fascio; Luso del metodo dei due diodi non è adeguato quando il paziente presenta disomogeneità lungo lasse centrale del fascio. DOSIMETRIA IN-VIVO CON DIODI A SEMICONDUTTORE

3 Metodo pratico per la determinazione della dose in vivo nel punto di isocentro D iso. ISOCENTER POINT IN VIVO DOSIMETRY BY EPID Il metodo è stato applicato per la determinazione in vivo della dose D iso nel caso di trattamenti radioterapici della pelvi nel caso di fasci conformati anche con campi filtrati.

4 aSi-based EPID (aS500, Varian Medical System)

5 IDU (Image Detection Unit) Pixel fotodiodo + TFT (a-Si flat-panel light sensor) Rivelatore a lettura indiretta Strato scintillatore ( gadolinium oxysulfide)

6 Campi aperti e filtrati (15°, 30°, 45°) Energie: 6 MV and 10 MV Lastre di fantoccio di Polymethilmethacrylate (PMMA) Camera a ionizzazione (model 31010, 0.3 cm3 in volume) Misure di taratura dellEPID per la Isocenter point in- vivo dosimetry by EPID ( presso la Radioterapia del Gemelli)

7 (i)Camera a ionizzazione posizionata, lungo lasse centrale del fascio, nel centro geometrico di un fantoccio omogeneo per determinare la dose D m. (ii)Il segnale S t determinato effettuando la media sui 25 pixel centrali del aSi-based EPID. Set of measurements Funzione di correlazione

8 La funzione di correlazione per tutte le energie e tutti campi 10 MV

9 Per ogni energia in funzione del lato del campo:

10 … se lisocentro NON coincide con il punto a metà spessore (fantoccio omogeneo) Quando lisocentro coincide con il punto a metà spessore (fantoccio omogeneo) I fattori f(d,l) tengono conto del differente contributo della componente fotonica diffusa sul segnale S t

11 La dose allisocentro (fantoccio omogeneo)

12 Set-up sperimentale ( fantoccio disomogeneo)

13 Fantoccio con disomogeneità asimmetriche osso sopra osso sotto

14 SAD S Nel paziente:

15 Il TPS Eclipse fornisce il campo quadrato equivalente, l, di un fascio conformazionato; La sezione TC del paziente che contiene lasse centrale del fascio viene utilizzata per determinare lo spessore geometrico del paziente, z, e la distanza tra isocentro e punto a metà spessore, d; Il TPS Eclipse fornisce, lungo lasse centrale del fascio, i valori dello spessore acqua-equivalente, w, e delle distanze d e d iso

16 R iso = D isoMis \ D isoTPS Risultati 0° ( ), 90°( ), 180°( ) and 270°(O). < 4% Ratios R iso between measured D iso and computed D iso,TPS obtained for different fractions and with the beams at the gantry angles

17 The method is a consistency check Ratios between measured and prescripted total doses at isocenter points for the 15 patients examined Risultati

18 FINE

19 middle point -down middle point-up middle point isocentro 10 MV

20

21 668 pazienti: il 95% degli R è compreso fra 0.96 e 1.04

22 The cassette consists of a protective sandwich comprised of circuit-board material and rohacell, a ; 1-mm-thick copper plate, a ; 134 mg/cm2 gadolinium oxysulfide phosphor screen ~ Kodak Lanex Fast Back, Eastman Kodak Company, Rochester, NY. !, an a-Si flat-panel light sensor, and a final protective circuit-board rohacell sandwich layer. Each pixel on the a-Si glass substrate is made up of a lightsensitive photodiode and a thin film transistor to convert visible light to an electric signal. The a-Si light-sensor array consists of active pixel elements with a pitch of mm, resulting in a cm2 detection area. In operation, the copper plate serves to build up secondary electrons. These electrons and primary photons interact in the gadolinium oxysulfide phosphor screen and generate visible light, which is detected by the photodiodes on the a-Si panel. In addition to the cassette, the aS500 has several other materials in the path of the radiation beam. Upstream, an ; 0.16-cm-thick uniform epoxy plate mounted on a shockabsorbing collision-detection mechanism protects the detector from physical collisions. Downstream, a contoured rear housing exists to encase the detector and allow cables to pass beneath the imager. The inner surface of the rear housing has an irregular shape, and its distance from the cassette varies from 12 mm above the cabling to 31 mm in other areas. The entire aS500 detector is mounted on the movable R-arm support assembly via a complex metal bracket that includes a 2-cm-diam steel bar. An electrical motor used to drive the R-arm motion is also in the path of the radiation beam for some field sizes.


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