Дослідження реакції радіохромної плівки EBT3 при високих дозах 6 МеВ фотонних та 6 МеВ електронних пучків з використанням триколірного планшетного сканера

Анотація

Радіохромна плівкова дозиметрія зазвичай використовується для визначення дози в радіотерапії протягом багатьох років через її високого просторову здатність, низьку енергетичну залежність та приблизно тканино-еквівалентна. Крім того, плівкова дозиметрія має й інші практичні переваги, наприклад, підходить для променевих характеристик в терапевтичному діапазоні, водостійка, відносно нечутлива до видимого світла і не вимагає проведення водного процесу для отримання інформації про дозу. Плівки також не залежать від потужності дози. Отже, вони дуже корисні і практичні для клінічних застосувань, таких як брахітерапії, електронної терапія, виміру дози на шкірі і стереотаксичної радіотерапії. Серед іншого динамічний діапазон доз радіохромних плівок EBT3 зазвичай рекомендується в діапазоні доз від 0,1 до 20 Гр. Однак в цьому дослідженні передбачається дослідження поведінки плівок EBT3 при опроміненні в діапазоні високих доз до 90 Гр. З цією метою були отримані кінцеві оптичні щільності при збільшенні значень дози під пучками фотонів і електронів з використанням трьох кольорових каналів при скануванні (червоний-зелений-синій). Таким чином, для побудови калібрувальних кривих було вирішено, який колірний канал для радіохромної плівки EBT3 буде найбільш відповідним до різних діапазонів доз. В експериментальній установці спочатку були встановлені еталонні умови, і процедура калібрування дози проводилася на фантомі RW3. Потім опромінені плівки були акуратно розрізані на шматочки розміром 2×2,5см² і згруповані в 2 групи – опромінення і контролю. Контрольні групи були фоновими, тобто вони не опромінювалися. Перед опроміненням дві групи плівок сканувалися в планшетному сканері для трьох каналів. Після цього плівки групи опромінення розміщали так, щоб вирівняти точне місце ефективної точки іонізаційної камери при стандартних умовах. Пізніше їх опромінювали по одному до 90 Гр з використанням променів 6 MеВ і 6 MеВ відповідно. Згодом обидві групи плівок були знову сканувались у трьох-колірному планшетному сканері. Зі сканованих плівок були отримані оптичні щільності і їх стандартні відхилення, які відповідають обраним значенням дози. Таким чином були побудовані калібрувальні криві для всіх трьох кольорових каналів відповідно до двох різних умов опромінення. Результати, отримані для променю 6 MеВ, показали, що якщо канал червоного кольору обраний для діапазону дози 0,9 Гр-7,3 Гр, канал зеленого кольору обраний для діапазону дози 7,3 Гр-42,8 Гр, а канал синього кольору обраний для 42,8 Гр - 90,0 Гр, процентні значення невизначеності в отриманих результатах мінімальні. Для променю 6 МеВ, якщо канал червоного кольору обраний для діапазону дози 0,9 Гр-7,7 Гр, і канал зеленого кольору обраний для діапазону дози 7,7 Гр-45,3 Гр, а канал синього кольору обраний для дози 45, 3 Гр-90,0 Гр, процентні значення невизначеності в отриманих результатах мінімальні. У підсумку, були оцінені значення невизначеності в процентах для отриманих результатів для енергій фотонів 6 MеВ і електронів 6 MеВ з використанням різних каналів сканування радіохромної плівки EBT3. Було виявлено, що вимірювання, які мають низькі значення процентної невизначеності, можуть бути досягнуті зміною каналу сканування шляхом вибору правильних комбінацій зі збільшенням доз для обох енергій (фотонів 6 MеВ і електронів 6 MеВ). Дослідження також показує, що радіохромні плівки EBT3 можуть використовуватися при більш низьких значеннях процентної невизначеності при дозах, що перевищують рекомендовані значення діапазону доз.