Studio della risposta di TLD-100 in fasci di protoni da 62 MeV

Presentazione sul tema: "Studio della risposta di TLD-100 in fasci di protoni da 62 MeV"— Transcript della presentazione:

1 Studio della risposta di TLD-100 in fasci di protoni da 62 MeV
M.G. Sabini6,1) , M. Bucciolini1,4) , G. Cuttone3) , A. Guasti2,4) , S. Mazzocchi1,4) , L. Raffaele5,3) 1) Dipartimento di Fisiopatologia Clinica, Università degli Studi di Firenze 2) U.O.Fisica Sanitaria, Ospedale di Careggi, Firenze 3) INFN-Laboratori Nazionali del Sud, Catania 4) INFN-Sezione di Firenze 5) Istituto Scientifico dei Tumori di Genova – Policlinico di Catania 6) Centro Siciliano di Fisica Nucleare e Struttura della Materia - Catania È stata studiata la risposta di TLD-100 in fasci clinici di protoni per la dosimetria in fantoccio e per la caratterizzazione di piccoli campi d’irraggiamento, quali quelli utilizzati per il trattamento del melanoma oculare. Attualmente sono disponibili pochi dati riguardanti gli effetti del danneggiamento indotto da protoni e del danneggiamento termico dovuto a differenti cicli di annealing. Inoltre, dato che i TLD-100 mostrano una dipendenza dal LET della particella incidente, ci si aspetta di trovare un differente risultato fra i dati ottenuti da irraggiamento con fasci di protoni e con fasci  da 60Co, radiazione assunta come riferimento. Differenti esperimenti sono stati realizzati per valutare tali effetti sulle curve di risposta in dose, sia per fasci  da 60Co che per protoni da 62 MeV. Lo studio è stato condotto in un intervallo di dose fino a 15 Gy, che è la massima dose fornita in una singola frazione per la terapia radiante del melanoma oculare. I risultati di seguito riportati confermano la possibilità di utilizzare i TLD-100 nella dosimetria dei fasci clinici di protoni. • E’ stato utilizzato un gruppo di 300 dosimetri (3 x 3 x 0.88 mm) prodotto da Harshaw Company. • I campioni dopo la preventiva valutazione del fattore individuale di sensibilità e calibrazione con fasci  da 60Co, sono stati divisi in tre gruppi: - Gruppo (A) considerato come riferimento - Gruppo (B) danneggiato termicamente con 3h a 400 °C e raffreddamento lento in forno. La procedura è stata effettuata presso l’ U.O. di Fisica Sanitaria dell’A.O. Careggi di Firenze - Gruppo (C) danneggiato con con 500 Gy di protoni da 22 MeV presso i Laboratori Nazionali del Sud di Catania. • Le curve di risposta in dose sono state misurate nell’intervallo Gy sia con fasci  da 60Co utilizzando come riferimento una camera a ionizzazione tipo Farmer; che con fasci di protoni da 62 MeV utilizzando come riferimento una camera a ionizzazione tipo Markus. • La caratterizzazione dei TLD-100 con fasci di protoni è stata effettuata sulla linea OPTIS al Paul Scherrer Institute di Villigen (CH), utilizzando un fascio pienamente modulato ad un profondità di 15 mm in PMMA, corrispondente ad un’energia residua effettiva di 40 MeV. • Tutti i TLD sono stati letti con un lettore Harshaw 5500 con una rampa lineare di 15°C/sec in un intervallo fra °C. • L’integrale del quarto e quinto picco della glow-curve è stato considerato come segnale dosimetrico. Confronto fra le curve di risposta con fasci  da 60Co e con fasci di protoni per i campioni A e B ed A e C. Tutte le curve di risposta possono essere interpolate con un polinomio di secondo grado, mettendo così in evidenza l’atteso andamento sovralineare della risposta per alte dosi. Entrambi i due gruppi B e C, ma soprattutto quest’ultimo, mostrano nell’intervallo di dose studiato una risposta TL più bassa rispetto a quella del gruppo di riferimento A. Dall’analisi dei dati è possibile vedere come la maggior variazione nella risposta e nella dipendenza dal LET della radiazione utilizzata, è stata ottenuta per il gruppo danneggiato con 500 Gy di protoni (C). Questi dati ci permettono anche di valutare il comportamento lineare/sovralineare dei TLD-100. • Gli effetti di sovralinearità possono essere studiati introducendo la funzione f(D) definita come: dove F è il segnale TL e D1 è un valore di dose in una regione in cui l`andamento della curva di calibrazione è lineare. • Nelle figure è mostrato il grafico della funzione f(D) per i dosimetri dei tre differenti gruppi, irradiati rispettivamente con fasci  da 60Co e con fasci di protoni. • Con i fotoni gli effetti di sovralinearità sono evidenti anche a basse dosi (circa 4 Gy). Al contrario nel caso dei protoni, gli effetti di sovralinearità si osservano solo ad alte dosi (circa 14 Gy). Fattore di sovralinearità per irraggiamento con fasci  da 60Co Fattore di sovralinearità per irraggiamento con fasci di protoni