Test di una camera a ionizzazione a pixel per fasci di fotoni IMRT e ioni carbonio S. Amerio1, A. Boriano2 , F. Bourhaleb2,3 , R. Cirio2 , M. Donetti2,3, E. Garelli2,4 , S. Giordanengo2#, E. Madon5 , F. Marchetto2 , U. Nastasi1 , C. Peroni2 , C. J. Sanz Freire2, A. Sardo5, E. Trevisiol5 1 Ospedale S. Giovanni A. S., Torino  2 Università e INFN, Torino 3 Fondazione TERA, Novara 4 A.S.P. , Torino 5 O.I.R.M. S. Anna, Torino  Parzialmente finanziato da IBA, Ion Beam Application, Louvain la-Neuve, Belgio

La camera a pixel Camera a ionizzazione a facce piane parallele Anodo segmentato in 1024 pixel quadrati Dimensione dei pixel = 7.5*7.5 mm2 Area sensibile = 24*24 cm2 Gap di 3 mm tra anodo e catodo Elettronica di front-end, attorno alla camera, per la conversione analogico-digitale Dire bene che la camera e’ l’equivalente di 1024 camere markus una di fianco all’altra A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Schema del rivelatore Parlaer bene del fatto che e’ a facce piane parallele e non passarci troppo tempo su A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Elettronica di lettura Posizionata vicino alla camera Convertitore corrente-frequenza implementato in un chip VLSI Ogni chip ha 64 canali, ciascuno dei quali converte la carica raccolta da un pixel in conteggio Utilizzato industrialmente da IBA/Wellhofer/Scanditronix Dire che il chip e’ interessante per l’industria e nell’ambito di un progetto di collaborazione, la IBA/wellhofer/scanditronix stanno per mettere in vendita un elettrometro multicanale con 2 dei nostri chip per un totale di 128 canali A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Test al GSI (Darmstadt) ioni carbonio Caratterstiche del fascio Irraggiamento di tipo raster-scan C+6, dimensioni del fascio = 8.8 mm (FWHM) Obiettivi Risoluzione spaziale Omogeneità della risposta Acquisizione dati sincronizzata con il raster-scan Test sistema monitor di fascio Dire bene che lo scopo del test era di vedere se la camera puo’ essere usata come monitor online del fascio A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Irraggiamento raster scan Contorno del target Deposito di energia Taglia corto Voxel A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Precisione nella ricostruzione del baricentro Verticale Orizzontale <0.13mm <0.08mm A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Caratterizzazione con fotoni Caratterstiche del fascio Acceleratore lineare con energia di 6 MV Gantry con collimatore multilamellare dinamico Obiettivi Confronto profili Confronto dose rilasciata in funzione della profondità Misura output factor Scopo nostro era di provare che la nostra camera ha una risposta confrontabile con i rivelatori standard per dosimetria (markus, farmer, silici) A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Profilo laterale Riferimento per la misura Camera Farmer in fantoccio in plastica in un campo 10x10 mm A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Curva dose-profondità Riferimento per la misura Camera Farmer e fantoccio in plastica Plot: MV, Farmer A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Output factor (definizione) carica (campoX) OF= carica (campo10x10) Questa è la definizione di output factor da noi usata e coincide con quella del S. Anna con la Farmer A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Output factor (misura) Riferimento per la misura Camera Farmer in fantoccio in plastica A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Trattamento del carcinoma della mammella con archi isocentrici e DMLC Collimatore multilamellare dinamico Verifica del trattamento La verifica del trattamento è al termine di questo e non on line, punto futuro A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Confronto tra piano di trattamento e misura: energia depositata A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

misura durante il trattamento Il futuro: misura durante il trattamento Time: 10 sec Time: 9 sec Time: 11 sec Time: 13 sec Time: 14 sec Time: 8 sec Time: 12 sec Time: 7 sec Time: 1 sec Time: 0 sec Time: 2 sec Time: 3 sec Time: 6 sec Time: 5 sec Time: 4 sec Dose rilasciata in funzione del tempo A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

Conclusione Monitoraggio in tempo reale di fasci di adroni con raster scan (collaborazione con IBA) Verifica di trattamenti con fotoni (DMLC) Lavoro futuro (fotoni): output factor con campi grandi ottimizzazione chip VLSI per fotoni utilizzo durante il trattamento A. Boriano LXXXVIII Congresso Nazionale Società Italiana di Fisica Alghero, 28/09/2002

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