Zweck
Die präzisen dosimetrischen und geometrischen Eigenschaften von Kleintierbestrahlungsgeräten sind für die Erzielung einer reproduzierbaren Dosisabgabe unerlässlich, insbesondere in Fällen, in denen Bildführung verwendet wird. Derzeit ist radiochromer Film das etablierte Messinstrument zur Bewertung der Strahleigenschaften dieser Systeme. Allerdings können mit Film nur 2D-Informationen erfasst werden. Diese Studie charakterisierte sowohl die dosimetrischen als auch die geometrischen Eigenschaften der Kleintierforschungs-Strahlungsplattform (SARRP, Xstrahl) für Inbetriebnahmezwecke unter Verwendung eines 3D-radiochromen Dosimetriesystems mit einem optischen Computertomographiescanner (OCT) mit Submillimeterauflösung.
Methoden
Wie ein moderner klinischer Linearbeschleuniger verfügt der SARRP sowohl über ein Strahlabgabesystem als auch über ein Kegelstrahl-Computertomographie-Bildgebungssystem (CBCT). Dosimetrische und geometrische Eigenschaften des SARRP wurden mit radiochromem EBT3-Film und 3D-PRESAGE-Dosimetern untersucht. Zu den dosimetrischen Messungen gehörten Kurven der prozentualen Tiefendosis (PDD) und Strahlprofile. Zur geometrischen Auswertung wurden die Isozentrumsgrößen der Behandlungsbühnen- und Gantry-Rotationen sowie deren Koinzidenz mithilfe von Sternschussmustern gemessen. Zum Auslesen der bestrahlten EBT11000-Filme mit einer Auflösung von 3 dpi wurde ein handelsüblicher Flachbettscanner Epson Expression 300XL verwendet. Jedes bestrahlte PRESAGE-Dosimeter wurde mit einem Einzellaserstrahl-OCT-Scanner mit Submillimeterauflösung gescannt. Die erfassten Daten wurden mit einer Auflösung von 0.3 mm/Pixel rekonstruiert.
Die Ergebnisse
Die von Filmen und 3D-Dosimetern gemessenen PDD-Daten stimmen bei Tiefen bis zu 3 cm bei einer festen Kollimation von 5 × 3 und 3 × 10 mm10 mit einer Genauigkeit von ±2 % überein. Profile wurden in 10, 20 und 30 mm Tiefe für Felder von 3 × 3 mm2 und 10 × 10 mm2 analysiert. Die FWHM-Messungen für beide Dosimeter stimmten mit einer Genauigkeit von 0.01 mm überein, und die Halbschatten stimmten mit einer Genauigkeit von 0.1 mm für 3 × 3 mm2 und 0.5 mm für 10 × 10 mm2 überein. Die Isozentrumsgrößen der Gantry und der Behandlungsstufe wurden mit EBT0.21-Film auf 0.43 und 3 mm und mit PRESAGE-Dosimetern auf 1.72 und 0.75 mm bestimmt. Die mit 3D-Phantomen ausgewerteten absoluten Isozentrumsverschiebungen betrugen 0.80 mm für das Gantry-Rotationsisozentrum (Behandlungsisozentrum) in Bezug auf das laserdefinierte Setup-Isozentrum und 0.71 mm für das Gantry-Rotationsisozentrum relativ zum Rotationsisozentrum der Behandlungsstufe (CBCT-Isozentrum). Der Unterschied zwischen dem CBCT-Isozentrum und dem laserdefinierten Setup-Isozentrum betrug 0.68 mm.
Schlussfolgerungen
Diese Studie zeigte, dass 3D-PRESAGE-Dosimeter zur Überprüfung der präzisen Zielausrichtung für das SARRP verwendet werden können. Dieses 3D-Dosimetriesystem kann verwendet werden, um Informationen sowohl über geometrische als auch dosimetrische Eigenschaften zu erhalten und Strahldatenparameter für die Inbetriebnahme bildgeführter Kleintierbestrahlungssysteme zu erfassen.
Yong Hum Na, Yi-Fang Wang, Paul J. Black, Christian Velten, Xin Qian, Shih-Chi Lin, John Adamovics, Cheng-Shie Wuu
