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Dosimetria in vivo nei trattamenti radioterapici con fasci esterni
Relatore:Prof. Alfredo CastellanoDr. Giovanna Natali Laureando:
Alberto Panese
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Fasi della radioterapia
Nei trattamenti radioterapici la somministrazione della dose al volume bersaglio (tumore) è il risultato di un processo articolato in diverse fasi successive:
1. Dosimetria di base (taratura dell’acceleratore);
2. Acquisizione di immagini TAC per la localizzazione del tumore, del volume bersaglio, degli organi critici, delle strutture anatomiche ed acquisizione dei dati inerenti il profilo del paziente e le disomogeneità tessutali;
3. Elaborazione del piano di trattamento e calcolo della dose;
4. Simulazione del trattamento;
5. Posizionamento del paziente sul lettino e successivo trattamento;
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Obiettivo lavoro di tesi
Controllo dosimetrico al fine di verificare la precisione e
l’accuratezza del trattamento radioterapico valutando
la corrispondenza tra la dose prescritta
e quella assorbita dal paziente.
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Definizione di dose
La dose assorbita D, è definita come il quoziente tra l'energia media ceduta
dalle radiazioni ionizzanti alla materia in un certo elemento di volume e la
massa di materia contenuta nell’elemento di volume stesso:
La dose assorbita si misura in Gray (Gy).
Un Gray corrisponde all'assorbimento di un joule in un kg di materia
1 Gy = 1 J / kg
dm
dD
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Apparecchiatura utilizzata
Acceleratore lineare Fantoccio, diodi, camera a ionizzazione elettrometro Software per la calibrazione dei diodi e della misuradi dose con i diodi
Software per la gestione delle immagini TAC e lo studio del piano di cura (Plato 3D)
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Accuratezza software calcolo della dose nel piano di cura
1. Tac fantoccio plexiglass
2. Piani di cura con parametri geometrici (SSD, dimensione del campo) simili a quelli utilizzati nei trattamenti dei pazienti
3. Confronto in ingresso e in uscita tra la dose calcolata dal software (Plato) e la dose misurata con la camera a ionizzazione
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Fantoccio tessuto equivalente: confronto dose calcolata dal Plato - dose
cameraCampo(cm)
S.S.D.(cm)
Δi(%)
Δu(%)
15x17 87 2 -0,1
16x17 89 0,1 -0,4
13,5x17 92 0,3 -1,4
14x17 87 0,3 0,2
15x17 88 -0,9 -0,3
10x9 89 1,2 1,1
14x17 81 1,1 0,6
9,5x12 82 0,4 0,6
12x17 81 0,8 0,5
11x17 82 -0,5 0,2
8x9 82 0,3 2,3
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Dosimetria in vivo
La dosimetria in vivo è stata effettuata su un campione di 15 pazienti sottoposti
a trattamento raditerapico con tecnica a “box”. Per i campi antero-
posteriori(AP) e latero laterali sx (LL) sono stati confrontati i valori di
dose
in ingresso e in uscita calcolati dal Plato
con quelli misurati dai diodi.
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Risultati
Rapporto tra la dose misurata e quella calcolata in uscita
Rapporto tra la dose misurata e quella calcolata in ingresso
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Sintesi dei risultati
Valori medi e deviazione standard su tutto il campione di pazienti
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Conclusioni
Dai risultati ottenuti si evince che:
i valori di dose misurata sono compatibili con quelli calcolati
entro il margine di errore del 5%
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Testata acceleratore, fantoccio ad acqua, lettino.
Sala Bunker
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Schematizzazione camera e diodo
Schema camera a ionizzazione
Schema diodo
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Calibrazione diodi in ingresso
SSD = 100 cm
dmax = 2,5 cm
Spessore 20 cm
Larghezza 40 cm
Campo 10X10
Diodo
Camera
Fantoccio tessuto equivalente
Fing = (Dose camera)/(Segnale diodo)
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Calibrazione diodi in uscita
SSD = 100 cm
Spessore 20 cm
Larghezza 40 cm
Campo 10X10
Diodo
Camera
Fantoccio tessuto equivalente
dmax = 2,5 cm
Fusc = (Dose camera)/(Segnale diodo)
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Strumenti per la calibrazione e calcolo dei fattori correttivi
Diodi in calibrazione e fantoccioTestata acceleratore fantoccioed elettrometro
Fantoccio ed elettrometro Particolare diodi e fantoccio
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Fattori correttivi
Andamento dei fattori correttivi al variare delle dimensioni del campo
Andamento dei fattori correttivi al variare della distanza
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Misure su fantoccio confronto dose diodo - dose camera
Campo S.S.D. Di Ci Δi% Du Cu Δu%
5X10 80 147,70 143,67 2.80 66,00 65,56 0,68
12X15 92 121,00 119,76 1,03 59,80 59,28 0,89
7,5X11 95 107,60 108,03 0,40 53,90 52,88 1,92
6X9 94 108,20 108,03 0,16 52,80 52,00 1,53
11X13 88 128,60 129,40 0,62 63,40 62,58 1,31
20X10 83 145,20 145,65 0,31 70,30 69,80 0,72
12X16 87 133,40 134,47 0,80 65,00 64,23 1,19
13X15 81 153,90 154,74 0,55 73,80 73,05 1,03
15X17 85 141,40 142,24 0,59 69,60 68,92 0,99
11X18 82 150,00 151,44 0,95 72,10 71,28 1,14
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Software per la gestione dei diodi e dell’acceleratore
Interfaccia grafica della misura di dose con diodi
Computer per la gestione dell’acceleratore
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Software per la gestione delle immagini TAC e lo studio del piano di cura (Plato 3D)
Studio del piano di cura con immagine TAC
evidenza delle zone disomogenee
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Software per la gestione delle immagini TAC e lo studio del piano di cura (Plato 3D)
Evidenza delle zone disomogenee e curve isodose
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Software per la gestione delle immagini TAC e lo studio del piano di cura (Plato 3D)
Inviluppo delle sezioni TAC e immagine 3D delle zone disomogenee e del volume bersaglio “zona rossa”