La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052 G. Gambarini INFN -Dip. Fisica Milano.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052 G. Gambarini INFN -Dip. Fisica Milano."— Transcript della presentazione:

1 Riunione PHONES Torino - 18 Aprile G. Gambarini INFN -Dip. Fisica Milano

2 Riunione PHONES Torino - 18 Aprile Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) - 10 B accumulato selettivamente nel tumore - Reazione dei neutroni termici con il 10 B - Reazione dei neutroni termici con il 10 B 10 B(n, ) 7 Li ( = 3837 barn) Reazioni di neutroni in tessuto senza boro: Neutroni Termici : 1 H(n, ) 2 H = 0.33 b E = 2.2 MeV 14 N(n,p) 14 C = 1.9 b E(p) = 0.63 MeV 14 N(n,p) 14 C = 1.9 b E(p) = 0.63 MeV Neutroni epitermici e veloci: Neutroni epitermici e veloci: scattering elastico principalmente con H (protoni di rinculo)

3 Determinazioni necessarie: Dose nel tessuto con 10 B Dose nel tessuto senza 10 B Dose nel tessuto senza 10 B Separazione dei contributi delle varie componenti di radiazione secondaria Separazione dei contributi delle varie componenti di radiazione secondaria Riunione PHONES Torino - 18 Aprile I contributi relativi di dose dipendono da: geometria del fascio e spettro di energia dei neutroni geometria del fascio e spettro di energia dei neutroni forma e dimensioni del volume irradiato forma e dimensioni del volume irradiato Necessità di determinazioni 3D di dose assorbita in fantoccio, con separazione delle varie componenti di dose

4 Metodi utilizzati (inter-comparison) (1) Dosimetri a Gel (2) Dosimetri a termoluminescenza (TLD) (3) Tecniche di attivazione (4) Calcoli Monte Carlo Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

5 Osservazioni sui dosimetri a gel I dosimetri a gel sono soluzioni acquose molto diluite. Effetto primario della radiazione ionizzante: radiolisi delle molecole dellacqua Effetto primario della radiazione ionizzante: radiolisi delle molecole dellacqua come nel tessuto umano come nel tessuto umano Riunione PHONES Torino - 18 Aprile Buona tessuto–equivalenza per ogni radiazione (anche neutroni e tutte le radiazioni secondarie generate dai neutroni). Nel caso dei neutroni, è possibile variare opportunamente la composizione isotopica e separare le varie componenti di dose.

6 DOSIMETRI A GEL polimerizzazione Gel acrilici : polimerizzazione Soluz. di solfato ferroso Gel di Fricke : Soluz. di solfato ferroso Fe ++ Fe +++ IMAGING DI DOSE N M R IMAGING OTTICO IMAGING OTTICO Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

7 Gel dosimetri in forma di strato spessore 1-3 mm forma come opportuno Campioneirraggiato Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

8 Camera a CCD con filtro ottico SISTEMA DI IMAGING DI TRASMITTANZA DI LUCE Sorgente piana di luce Riunione PHONES Torino - 18 Aprile Immagine in GL di trasmittanza a 585 nm

9 C ++ DEDICATED SOFTWARE Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

10 Perché dosimetri in forma di strato ? E possibile variare la composizione isotopica del gel, come richiesto dal metodo di separazione delle dosi, senza variare sensibilmente il trasporto neutronico nei fantocci. Dosimetri a gel Calcoli Monte Carlo di flusso di neutroni vs profondità in fantoccio Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

11 Riunione PHONES Torino - 18 Aprile Metodo di separazione delle dosi Due strati con matrici di gel che differiscono per un isotopo che come secondari dà particelle cariche. Esempio: gel standard gel standard gel simile allo standard, ma contenente 14 N gel simile allo standard, ma contenente 14 N

12 Fattori di Kerma (vs energia neutroni) del gel standard, del gel con N e del cervello adulto, calcolati utilizzando i dati di ICRU-26 e ICRU-46. Buona tessuto-equivalenza del gel con azoto per tutte le energie. Nel gel senza azoto (che ha buona tessuto-equivalenza ad alte energie) manca il contributo della dose dei protoni emessi nelle reazioni con lazoto. (standar d Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

13 Gel-dosimetro con altra composizione isotopica : gel simile allo standard, ma contenete 10 B per gel simile allo standard, ma contenete 10 B per misurare la dose dovuta al boro. misurare la dose dovuta al boro. Riunione PHONES Torino - 18 Aprile Gel standard Gel fatto con D 2 O (DO) st. = 1 D + 2 D p (DO) h.w. = 3 D + 4 D d Per misurare la dose dei neutroni veloci (protoni di rinculo): gel fatto con acqua pesante D 2 O anziché H 2 O. gel fatto con acqua pesante D 2 O anziché H 2 O. sono i coefficienti di sensibilità del gel. il rapporto è stato calcolato il rapporto D d /D p è stato calcolato

14 Dipendenza dal LET della Risposta La sensibilità relativa a radiazioni ad alto LET rispetto alla radiazione per il Gel-Standard. RADIAZIONE SENSIBILITA RADIAZIONE SENSIBILITA Particelle cariche e 7 Li 0.4 – 0.45 Particelle cariche e 7 Li 0.4 – 0.45 Protoni a bassa energia 0.85 Protoni a bassa energia 0.85 Deutoni a bassa energia 0.72 Deutoni a bassa energia 0.72 Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

15 REATTORE TAPIRO (ENEA) COLONNA EPITERMICA Fantoccio Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

16 Esempi di fantocci utilizzati Forma: cilindrica (altezza 14 cm, diametro 16 cm). Forma: cilindrica (altezza 14 cm, diametro 16 cm). Phantom 0 (Ph0) Polyethylene omogeneo. Phantom 0 (Ph0) Polyethylene omogeneo. Phantom A (PhA) Guscio di Polyethylene riempito di gel con Phantom A (PhA) Guscio di Polyethylene riempito di gel con 10 ppm di 10 B. 10 ppm di 10 B. Phantom B (PhB) come Phantom B (PhB) come PhA, con un volume PhA, con un volume cilindrico contenente cilindrico contenente 35 ppm di 10 B. 35 ppm di 10 B. Riunione PHONES Torino - 18 Aprile PhB (metà) PhB

17 Esempi di risultati: DOSE TOTALE (gamma, neutroni veloci, particelle cariche emesse nella reazione 10 B(n,) 7 Li) nel piano centrale del fantoccio e SEPARAZIONE della dose dovuta al 10 B (35 ppm) e la dose ( + n fast ) Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

18 Controllo della correttezza della separazione Flusso lungo lasse centrale del fantoccio, ottenuto dal profilo di dose del 10 B estratto dallimmagine e confronto con i risultati di TLD e di foglietti di attivazione. Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

19 Separazione delle dosi Gamma e neutroni veloci (ottenuta con coppia di gel fatti con H 2 O e D 2 O) Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

20 Dosi Assorbite lungo lasse di PhA Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

21 Fantoccio cilindrico di Polyethylene (diametro 16 cm, altezza 14 cm) contenente un volume cilindrico con 35 ppm di 10 B. Riunione PHONES Torino - 18 Aprile n th Profili lungo lasse centrale del fantoccio.

22 Dosi lungo lasse centrale di un fantoccio containing 10 ppm di 10 B e 28.6 ppm di 157 Gd ed un volume con 35 ppm di 10 B e 100 ppm di 157 Gd TOTAL PHOTONS 10 B AUGER ELECTRONS TUMOUR FAST NEUTRONS Fast neutrons Photons Thermal neutrons Boron ( and 7 Li) Electrons Total Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

23 Conclusione: I dosimetri a gel sono vantaggiosi per la BNCT? I dosimetri a gel sono vantaggiosi per la BNCT? Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052

24 THANKS THANKS Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052


Scaricare ppt "Riunione PHONES Torino - 18 Aprile 20052 G. Gambarini INFN -Dip. Fisica Milano."

Presentazioni simili


Annunci Google