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Modellierung einer oberflächlichen Strahlentherapie-Röntgenquelle zur Berechnung der relativen Dosis

8. Mai 2015

Der Zweck dieser Studie bestand darin, ein Röntgenstrahlquellenmodell mit Kilospannung (kV) einer oberflächlichen Röntgeneinheit für relative Dosisberechnungen in Wasser empirisch zu charakterisieren und zu validieren und die Genauigkeit des British Journal of Radiology Supplement 25 (BJR 25) zu bewerten ) Daten zur prozentualen Tiefendosis (PDD). Wir haben PDDs und Dosisprofile der Mittelachse mithilfe eines gemessen Xstrahl 150 Röntgensystem. Wir haben auch die gemessenen und berechneten PDDs mit denen im BJR 25 verglichen Xstrahl Die Quelle wurde als effektive Punktquelle mit variierender räumlicher Fluenz und Spektren modelliert. Messungen in der Ionisationskammer in der Luft wurden entlang der x- und y-Achse des Röntgenstrahls durchgeführt, um die räumliche Fluenz abzuleiten, und Messungen der Halbwertsschicht (HVL) wurden durchgeführt, um die räumlich variierenden Spektren abzuleiten. Diese Strahlcharakterisierung und das daraus resultierende Quellenmodell wurden als Eingabe für unsere hauseigene Dosisberechnungssoftware (kVDoseCalc) verwendet, um die Strahlungsdosis an Points of Interest (POIs) zu berechnen. Die PDDs und Dosisprofile wurden mit Kegelgrößen von 2, 5 und 15 cm bei 80, 120, 140 und 150 kVp Energien in einem scannenden Wasserphantom unter Verwendung von IBA Farmer-Ionisationskammern mit einem Volumen von 0.65 bzw. 0.13 cm³ gemessen. Der prozentuale Unterschied in den berechneten PDDs im Vergleich zu unseren Messungen liegt zwischen -4.8 % und 4.8 %, mit einem gesamten durchschnittlichen prozentualen Unterschied und einer Standardabweichung von 1.5 % bzw. 0.7 %. Der prozentuale Unterschied zwischen unseren PDD-Messungen und denen von BJR 25 liegt zwischen -14.0 % und 15.7 %, mit einer mittleren prozentualen Differenz und Standardabweichung von 4.9 % bzw. 2.1 % – was zeigt, dass die Messungen viel besser mit kVDoseCalc übereinstimmen als BJR 25. Der Bereich der prozentualen Differenz zwischen kVDoseCalc und der Messung für Profile betrug -5.9 % bis 5.9 %, mit einer gesamten mittleren prozentualen Differenz und Standardabweichung von 1.4 % bzw. 1.4 %. Die Ergebnisse zeigen, dass unser empirisch basierter Ansatz zur Modellierung von Röntgenquellen für die oberflächliche Röntgentherapie zur genauen Berechnung der relativen Dosis in einem homogenen wasseräquivalenten Medium verwendet werden kann. Sie zeigen auch Einschränkungen in der Genauigkeit der BJR 25 PDD-Daten.

Johnstone CD, LaFontaine R, Poirier Y & Tambasco M.

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